2016 Fiscal Year Research-status Report
双画像と再生粒子像伸びを解消したホログラフィ法による3次元粒子画像流速法の開発
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16K06080
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田中 洋介 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 助教 (80509521)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 位相回復法 / ホログラフィ / 流体計測 / 微粒子計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
●位相回復法
位相回復法について、2次項まで考慮した画像変換を用いた校正方法とテレセントリックレンズによる観測体積拡大により、計測装置の高度化を行った。とくに、2次項を考慮した画像変換による校正方法により，1 pixel以下でカメラ素子面を一致することができた。また、テレセントリックレンズにより観測体積を8倍に拡大した。カメラの奥行き方向に校正を行うドットパターンの奥行き位置検出方法を提案では、各カメラの奥行き位置は、ドットアレイプレートと提案したドット検出方法を用いて決定する。検出は再生で得られるドットの実部と虚部の分散が最小となる位置として計算し、数値実験では、得られた距離と正解の距離間の誤差を比較することで、ドットアレイプレートにおけるドット間隔の影響を調べた。さらに、実験によっても検証をおこない良好な結果が得られた。
●粒子伸び抑制
粒子伸びについては、自乗操作による伸びの低減を試みた。その結果、伸びの大幅な抑制が可能となった。トモグラフィックホログラフィ観測では、直交する2つのカメラで観測されるそれぞれの再生体積を重ねると、粒子位置で十字型の像が得られる。今回得られた処理を行うことで、粒子像が持つ伸びが低減されて、粒子位置特定が容易になった．得られた粒子位置より3次元速度場分布が得られた。今後、この手法を用いて微粒子の3次元位置や3次元速度場計測に役立てることが期待される。
以上の結果を3報の論文と5件（3件は国際会議）の口頭発表で公開した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度に予定していた校正法の確立と観測体積拡大で計測装置の高度化が計画通り進んだため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度予定している計算精度向上・処理高速化を実施する。自動並列と手動並列処理(OpenMP)を併用して、一般的なVisualCに対して約12倍高速処理出来る事を目標とする。来年度に向けた3次元3成分の測定を実施する速度場発生装置の製作を行う。
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