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音響ホログラフィを用いる水中3次元撮像システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 07555422
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 計測・制御工学
研究機関山形大学

研究代表者

田村 安孝  山形大学, 工学研究科, 助教授 (40171904)

研究分担者 石原 知明  (株)三井造船昭島研究所, 情報エンジニアリング事業部, 主任研究員
湯浅 哲也  山形大学, 工学部, 助手 (30240146)
赤塚 孝雄  山形大学, 工学部, 教授 (80091875)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1996年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード音響ホログラフィ / 水中3次元撮像 / トランスデューサアレイ / 高分子圧電膜 / 速度推定
研究概要

1.トランスデューサアレイの作製
2次元トランスデューサアレイを作製した。ガラスエポキシ基板上にCAMにより銅箔パターンを切削して電極を形成し、圧電ゴムシートを接着したトランスデューサを作製した。このトランスデューサをCAMでプリント基板を加工したベースに取り付けてアレイを構成した。この構成では、電極パターンの位置がトランスデューサの能動領域をきめるため、アレイの取り付け精度を高くすることができた。
ロジック信号で直接駆動できる64chの駆動回路を新たに作製した。この回路はスイッチング周波数の上限10MHz、最大出力幅100Vppである。この駆動回路を使用するため、駆動方式としてΔΣ変調方式を検討し、中心周波数300KHzの超音波の発生に使用できることを確認した。
試作した回路によりアレイを駆動し、中心周波数300KHzの正弦波をクロック周波数150KHzの2値信号で変調した超音波を送受信できることが確認できた。
2.移動補償方式の検討
相対的運動を利用する像再生方式について数値実験により偽像レベルと、計算の簡略化の影響を評価した。
3.高速演算装置の構成
実時間の画像再生用にDSPボードを撮像システムに組み込んだ。
4.性能向上の検討
再生像の中に現れる偽像のレベルを抑えるアレイ配置と、配置を検討した。その結果、送波子アレイの半径を小さく、受波子の半径を大きくする場合に、1回の送受信でも良好な画像が得られることがわかった。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 赤坂 修: "多次元信号処理を用いる音響センサの符号化-2次元ΔΣ変調による2次元アレイの駆動-" 計測自動制御学会学術講演会予稿集. 36. 887-888 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川上 直哉: "多次元ΔΣ変調とオーバサンプリング技術を用いた高分子密アレイトランスデューサの開発" 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム予稿集. 18. 87-88 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasutaka, Tamura: "Wavefront Generation Using a Dense Array and Multidimensional ΔΣ Modulation" Jpn.J.Appl.Phys.36. 3053-3056 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasutaka, Tamura: "Motion-compensated image reconstrction and holographic Doppler velocimetry using encoded wavefront" Proceedings of Joint meeting of Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan. 3. 1403-1408 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 名和 昌輝: "波面符号化送信方式による音響ホログラフィー移動物体の速度ベクトル推定-" 計測自動制御学会学術講演会予稿集. 35. 969-970 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 木下 伸司: "超音波ホログラフィ法による高分子アレイセンサを用いた速度ベクトル計測" 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム予稿集. 17. 61-62 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tamura, M.Okada, O.Akasaka: "Wavefront Generation Using a Dense Array and Multidimensional DELTASIGMA Modulation" Jpn.J.Appl.Phys.36. 3053-3056 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kawakami, Y.Tamura, J.Takimoto, Y.Masubuchi, K.Koyama: "Development of a dense array transducer using multidimenssional DELTASIGMA Modulation and oversampling method" Proceedings of the symposium on ultrasonic electronics.18. 87-88 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Akasaka, M.Okada, K.Abe, Y.Tamura: "Coding with Multi-dimensional signal processing for acoustical sensor array-Oversampled drive of 2-D array using 2-D DELTASIGMA Modulation-" Proceedings of SICE. 36. 887-888 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tamura, C.Ishihaea, M.Nawa: "Motion-compensated image reconstruction and holographic Doppler velocimetry using encoded wavefront" Proceedings of Joint meeting of Acoustical Socitey of America and Acoustical Society of Japan. 3. 1403-1408 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nawa, C.Ishihara, Y.Tamura: "Acoustical holography using an encoded wave-front-Velocity vector estimation of moving target-" Proceedings of SICE. 35. 969-970 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kinoshita, J.Takimoto, Y.Tamura, K.Koyama, Y.Murata: "Ultrasonic vector velocimetry with ultrasonic holography" Proceedings of the symposium on ultrasonic electronics. 17. 61-62 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 赤塚修: "多次元信号処理を用いる音響センサの符号化 -2次元ΔΣ変調による2次元アレイの駆動-" 計測自動制御学会学術講演会予稿集. 36. 887-888 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 川上直哉: "多次元ΔΣ変調とオーバサンプリング技術を用いた高分子密アレイトランスデューサの開発" 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム予稿集. 18. 87-88 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yasutka Tamura: "Wavefront Generation Using a Dense Array and Multidimensional ΔΣ Modulation" Jpn. J. Appl. Phys.36. 3053-3056 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yasutaka Tamura: "Motion-compensated image reconstruction and holographic Doppler velocimetry using encoded wavefront" Proceedings of Joint meeting of Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan. 3. 1403-1408 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 名和昌輝: "波面符号化送信方式による音響ホログラフィー移動物体の速度ベクトル推定-" 計測自動制御学会学術講演会予稿集. 35. 969-970 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 木下伸司: "超音波ホログラフィ法による高分子アレイセンサを用いた速度ベクトル計測" 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム予稿集. 17. 61-62 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 名和昌輝: "波面符号化送信方式による音響ホログラフィードップラーシフトの検出とその補償-" 計測自動制御学会学術講演会予稿集. 34. 287-288 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yasutaka Tamura: "Holographic 3-D imaging system using encoded wavefront: Theoretical analysis on repetitive transmission" Acoustical Imaging. 21. 755-764 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Chiaki Ishihara: "Holographic 3-D imaging system using encoded wavefront: Theoretical analysis on repetitive transmission" Acoustical Imaging. 21. 765-772 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 木下伸司: "高分子アレイセンサによる超音波ホログラフィー-管内粒子の流速分布計測-" 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム予稿集. 16. 111-112 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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