2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of effective image expression formed by frequency-dependent-echo in the ambient noise imaging
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15K06633
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| 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) |
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Principal Investigator |
森 和義 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), 応用科学群, 教授 (70259894)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 海洋科学 / 海洋工学 / 海洋探査 / 音響レンズ / 海中周囲雑音 / 物体映像化 / 沿岸域生物雑音 / 周波数依存エコー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海中周囲雑音を音源として積極的に利用して海中物体を画像化する手法を周囲雑音イメージングと呼ぶ．申請者は，この手法を実現するために世界で初めて音響レンズを導入した実験装置を開発し，実海域試験の結果，テッポウエビに代表される沿岸域生物雑音を利用して無音物体の探知に成功した．本研究では，広周波数帯域の海中周囲雑音に対するターゲットからのエコーに周波数依存がある場合に，その周波数成分を含む情報を探知画像に効果的に表現する方法を開発することを目的とする．一昨年度に設計・製作した周波数依存するエコーを返す2つの模擬ターゲットを用いて，昨年度に実海域における海中周囲雑音下でのエコー計測を行った．計測バージの周辺の広帯域雑音が模擬ターゲットに照射されたことにより，周波数依存エコーとしてイメージング装置に受信された．
今年度は，得られた実験データに対して，画像化を行うデータ解析を進めた．これまでは，一定の周波数帯域において受信帯域レベルを求めて画素値とし，各受波素子が対応する方位に画素を配置して，画像化を行った(強度マッピング)．本研究では，各受信パワースペクトルを求め，対象周波数帯域を低・中・高周波数の各帯域に分割して，各帯域内の受波スペクトルレベルの平均強度を求めた．低周波数に赤(R)，中周波数に緑(G)，高周波数に青(B)を割り当て，RGB加法混合して画素とした(RGBマッピング)．つまり，形成された画像には，エコーの強度だけで無く，周波数成分も含めた情報が含まれることになる．実験データを用いて画像化を行ったところ，従来の強度マッピングでは2つの模擬ターゲットが視野内に存在していることだけしかわからないが，RGBマッピングでは周波数成分の違いが色の違いとして効果的に画像中に表現でき，2つの模擬ターゲットを効果的に類別できた．
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