2016 Fiscal Year Annual Research Report
Frequency Lock-in Vibration Tracking Using Dual Variable-frame-rate High-speed Visions
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16K14276
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
石井 抱 広島大学, 工学研究院, 教授 (40282686)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青山 忠義 広島大学, 工学研究院, 助教 (00569337)
高木 健 広島大学, 工学研究院, 准教授 (80452605)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | センシング情報処理 / 高速ビジョン / トラッキング / 振動源定位 / 周波数ロックイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、可変レート高速ビジョンを前提とした音声周波数レベルでの画素レベル振動源定位を実現する実時間振動トラッキング法を提案し、振動トラッキングカメラのプロトタイプ試作を及び実時間ドローン定位・トラッキング実験を通じ、提案手法の有効性を検証した。具体的には、最初に、640×480画像@500コマ/秒のデュアルカメラ入力に対応する形で、振動周波数にフレームレートがロックイン可能な可変レート高速ビジョンシステムを開発した上で、外部信号によりフレームレートを振動周波数にロックインした場合の回転ファン等に対する基本動作を確認した。次に、異なるフレームレートのデュアルカメラ入力に対応可能とした形で、音声周波数レベルの輝度信号の時間周波数応答を用いた画素レベル振動源定位を実現する実時間振動トラッキング法を提案し、その機能をオフライン高フレームレート画像等を用いたシミュレーション動作により検証した。また、振動源の周波数・位置を高フレームレートで実時間推定可能とした可変レート高速ビジョンをベースとした、振動トラッキングカメラのプロトタイプ試作を行い、振動源定位情報によるフィードバックに基づく高速トラッキングの基本動作を確認した。最後に数十～数百Hzの回転を伴うプロペラを振動対象として持つ、マルチコプターに対する実時間ドローン定位・トラッキング実験を実施し、周波数ロックイン制御機能やデュアルカメラ入力を用いた場合における振動源定位精度や計算時間等を確認し、高い空間指向性による光学的振動源定位を可能とした提案手法の有効性を検証した。
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