2019 Fiscal Year Annual Research Report
A Research on Hyper Vibration Spectrum Camera Using High-speed Vision
| Project/Area Number |
19H00769
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
石井 抱 広島大学, 工学研究科, 教授 (40282686)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 浩 長崎大学, 工学研究科, 教授 (20157324)
姜 明俊 広島大学, 工学研究科, 助教 (30819503)
高木 健 広島大学, 工学研究科, 准教授 (80452605)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 高速ビジョン / 振動分布計測 / 振動スペクトル解析 / 可視化イメージング / パタン認識 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度は、高速ビデオ画像に対し時間周波数解析機能を並列実装し、全画素輝度信号に対する振動スペクトルを計算する高速視覚ハードウェアを開発し、実時間振動イメージングの基本動作を確認した。
(A) 時間周波数解析に基づく画素レベル高速振動スペクトル計算法: 1) 構造物モデル等を加振装置により強制振動させた場合、既存オフライン高速度カメラによる動画撮影を行った。2) 全画素輝度信号に対する時間周波数解析を行い、振動スペクトル計算における周波数レンジと分解能の関係を定量解析した。3) 周波数解析の並列実行を前提とした多重解像度周波数解析法を提案した。4) 従来手法との精度・計算量比較等を行い、画素レベル振動スペクトル計算における有効性を検証した。
(B) 画素レベル振動スペクトル計算を行う高速ビジョンハードウェア: 1) 512×512画像が3000fps、256×256画像が10000fpsで処理可能な高速ビジョンハードウェアを導入した。2) 短時間フーリエ変換機能を並列実装し、全画素振動スペクトル計算を40ms以内で実現した。3) 複数GPUボードを用いた並列実行により、複数周波数バンドを用いた多次元振動スペクトル画像を40ms以内で実時間計算した。
(C) ハイパー振動スペクトルカメラによる実時間振動イメージング基本動作試験: 1) バンドパスフィルタ画像及びピーク周波数画像の計算機能を追加し、25fps以上の実時間振動イメージングを実現した。2) 複数振動対象に対し、ピーク周波数画像等による画素レベル振動モニタリングが可能なことを確認した。3) 振動スペクトル画像から自動選択したピーク周波数での位相成分画像に対し、25fps以上の実時間イメージングを可能とした。4) 強制振動させた構造物モデルでの異なる位相成分を実時間モニタリングできることを確認した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実時間振動イメージングの基本動作確認を目的とした、令和元年度に当初予定していた全ての研究項目を実施しており、概ね順調に進捗しているものと判断する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現時点で研究を推進する上で大きな障害となるものはなく、次年度以降も当初計画通りに、令和2年度は「多次元振動スペクトル画像を用いた振動パタン認識法」、令和3年度は「ハイパー振動スペクトルカメラを用いた振動サーベイランス応用」を実施し、目視不可能な振動情報を可視化するハイパー振動スペクトルカメラによる実時間振動イメージングのアルゴリズム及びその有効性の検証を進めていく予定である。
|
