2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Ultrasonic Time-of-Flight Computed Tomography for a Hard Wood with Anisotropic Acoustic Property
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17K01191
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
柳田 裕隆 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (80323179)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 音響伝播シミュレータ / 音速ＣＴ / 音速異方性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有限要素法およびmatlabのライブラリであるk-Wave Toolboxによる音響伝播シミュレーションを行った。これらの音響伝播シミュレーションから到達時間の推定に横波の関与が大きく、本来検出すべき縦波ではなく、横波を検出している伝播パスが多く存在することが明らかになった。この横波の伝搬時間をデータとして使用している伝播パスがあったために、正しい欠陥位置を推定できなかった可能性があり、まずは、この横波を検出しないためのアルゴリズムを提案した。この横波の排除によって位置精度は従来法に比べて向上した。また、音響異方特性にもとづく音線の曲りは屈折を考えることによって、コンピュータシミュレーション上では改善した。実測におけるデータの収集と解析については最終年度に行うことが出来ず、検証はシミュレータにとどまったが、欠陥位置の位置精度に向上が見られ、改善すべき点の着眼点は正しく、さらに研究を行うことで改善できることを明らかにした。これらの位置精度の向上はディープラーニングの力を借りて改善できるのではないかと考え、音響異方特性の補正を試みた。やはりシミュレーション上では位置精度の向上が見られ、学習による補正の可能性を示すことができた。これらの方法を組み合わせることによって、実測においても木材のような音速異方性を持つ媒体中の欠陥部位を精度よく検出することが出来ると確信できた。
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