2014 Fiscal Year Research-status Report
建築土木構造物の外壁全面検査を可能にする背景反射低減赤外線サーモグラフィ法の確立
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25420603
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
小笠原 永久 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, システム工学群, 教授 (60262408)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 浩之 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, システム工学群, 講師 (80582907)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 赤外線サーモグラフィ試験 / 分光放射率 / FT-IR / 背景反射 / 角度依存性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，建築物外壁の表層部はく離欠陥検知における赤外線サーモグラフィ試験において，太陽光や背景構造物から受ける反射の影響を低減する手法の確立を目指すものである．本年度実施した主な内容は，１．フーリエ変換赤外分光光度計（FT-IR）を利用した建材の分光放射率の角度依存性調査，２．背景反射低減画像処理プログラムの構築である．
１．FT-IRを利用した建材の分光放射率角度依存性調査
昨年度までの研究で構築した放射型の分光放射率測定システムを応用し，熱伝導率が低い建材や塗料などの放射率の角度依存性を調査した．背景放射と内部放射の影響を除去し精度を向上させるため，アルミ蒸着ミラー計測値による補正手法を提案した．セラミックスタイル試験片について測定を行い，長波長帯域では理論と実験の一致を確認したが，短波長帯域では理論値と誤差を生じた．これは，表面粗さの影響と考えられる．
２．背景反射低減画像処理プログラムの構築
上記の結果を踏まえ，理論式をベースとした放射率の角度特性補正プログラムを作成した．可視画像や図面などから得られる位置情報，角度情報をもとに，各画素ごとの放射率を算出し，補正を行う．角度特性が表れていた道路の赤外線画像において，本プログラムを用いて補正できることを確認している．今後は，曲面を持つ構造物に対する放射率補正や，背景放射源の位置関係や温度を入力して，背景反射の補正が可能なプログラムにアップグレードしていく．
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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
交付申請書に記載した研究目的に対し，平成26年度予定していた赤外線偏光フィルターによる反射成分の除去は行えなかったものの，平成27年度予定であった分光放射率の測定と放射計による低反射域測定および画像処理プログラムの作成を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に構築した画像処理プログラムに，背景反射の影響を考慮するアルゴリズムを加えていく．その後，実験室レベルの簡易実験および屋外構造物での実証実験を行う．また，赤外線偏光フィルターによる反射成分除去について検討し，その効果的な利用方法を探る．
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| Causes of Carryover |
平成26年度と平成27年度の研究計画を入替え，偏光フィルターおよび放射計の購入を行わなかったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
放射計，赤外線反射ミラー，偏光フィルタなどの，光学測定関連の装置を購入する予定である．また当初は国際会議出席は１回の予定でいたが，SPIEおよびISEMの２回行う予定である．
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