2022 Fiscal Year Annual Research Report
光学干渉計による高速度映像からの音響情報抽出に関する研究
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19K14929
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
矢田部 浩平 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20801278)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 光学的音響計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイクロホンなど測定対象に物体を設置する必要のある従来の計測法では原理的に計測できない音場をレーザ干渉計で非接触に計測する光学的音響計測の研究を進めている．音が光に与える微弱な影響を検出する必要があるため，光学的音響計測には高度なシステムが要求されており，従来は限定的な音場しか計測することができなかった．そこで，計測システムやデータ解析手法に関する検討を行い，光学的に計測できる音響現象の種類を増やしてきた．この方法を現実の応用問題へ適用するにあたって，これまで取り組んできた計測法自体の改善に加え，測定結果のデータに対する信号処理も考える必要がある．そこで，計測法と信号処理の両面から光学的音響計測を多角的に扱うことで，これまで対象として扱えなかった音場を計測できるような新たな手法を開発することを目指して研究を行った．
計測対象を広げるために，画像処理による音響情報の抽出，アレイ処理の適用，単一計測結果からの三次元音場の復元，水中音場への適用，計測領域拡張のための新たなシステム開発，移動物体近傍の音場の計測，測定器校正への応用などを行った．これらの研究により，計測の対象となる音場としてこれまで扱われてこなかった音場を新たに計測できることがわかり，またその信号処理によって各測定データから音響情報の抽出が可能なことを示した．特に，物理モデルを仮定することで単一計測からでも三次元音場を復元できることが明らかになり，これまで限定的にしか応用できないと思われていた三次元音場計測が可能なことを示すことができた．これにより，光学計測による音場測定を実用に近づけることができた．
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