2011 Fiscal Year Annual Research Report
マルチシグナルプローブを用いたコンクリート内部の電磁波・超音波融合画像化システム
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22360179
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
中畑 和之 愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (20380256)
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| Keywords | 非破壊検査 / コンクリート / 電磁波 / 超音波 / 電磁界有限積分法(EMFIT) / 動弾性有限積分法(EFIT) / 欠陥再構成 / 全波形サンプリング処理(FSAP)方式 |
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| Research Abstract |
本課題の目的は,コンクリート部材の内部構造(空隙,割れ,鉄筋位置等)を弾性波・電磁波を同時に利用して画像化する,全く新しいアプローチの検査システムを開発することである.それぞれの波動の特性を生かした統合イメージング手怯を構築する.ここでは,超音波・電磁波を送受信する素子(アンテナ)をアレイ状に配列させ,アレイの各素子から波動を送受信する.各素子による波形は,全波形サンプリング処理方式(FSAP方式)によってPCメモリ上で合成され,集束ビームとなる.この集束ビームを用いてコンクリート内部の欠陥映像化を行う.
H23年度は,(1)画像化プロセスのGPGPUによる加速,(2)低周波アレイプローブの試作,(3)ハード(計測)・ソフト(画像化)制御のためのプラットフォームの構築の3点について研究を行った.
(1)GPGPUはGeneral Purpose computing on GPUの略であり,通常のマルチCPUだけを使った処理ではなく,GPUも用いて処理することである,FSAP方式では画素毎に集束ビームを作るが,この処理をGPUコアによる計算で並列化し,ノートPCでも高速な画像化が可能となった.断面像の出力には1秒程度であり,リアルタイム探傷が十分可能なレベルに仕上げた.
(2)低周波アレイプローブを試作した,これまで,低周波数域で大電圧に耐えうるアレイプローブの製作は難しかった.研究連携者のジャパンプローブ高橋技師との共同設計によって,コンポジット素子を用いて低周波アレイプローブを作成した.この結果,コンクリート中でも空洞欠陥が精度良く再構成できた.
(3)ハード(計測)・ソフト(画像化)制御のためのプラットフォームの構築は,H23年度の後半から実施し,現在遂行中である.基本部はLabVIEWを用いてプログラミングしており,上記のGPGPUによる映像化の高速化と融合させたものをH24年前半に開発予定である.
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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
超音波・電磁波によるFSAP方式の映像化コードの製作および高速化は前年度までに予定通り終了した.超音波と電磁波それぞれの手法によって内部欠陥の映像化は検証済みであるが,融合した映像化までは至っていない.H24年度は,超音波と電磁波映像化の融合および3次元化を進めたい.
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は,超音波と電磁波映像化の融合および3次元化を進めることが目標である.また,ハード(計測)・ソフト(画像化)制御のためのプラットフォームの構築を進める.H24年度は,前年度までに開発した映像化手法の検証がメインであり,研究の方針や計画に変更はない.
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