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非接触音響探査法の欠陥検知アルゴリズム改善に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K06195
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関桐蔭横浜大学

研究代表者

杉本 和子  桐蔭横浜大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員(移行) (60642171)

研究分担者 杉本 恒美  桐蔭横浜大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授(移行) (80257427)
研究協力者 歌川 紀之  佐藤工業㈱, 技術研究所
黒田 千歳  佐藤工業㈱, 技術研究所
上地 樹  桐蔭横浜大学, 大学院工学研究科, 研究員
小菅 信章  桐蔭横浜大学, 大学院工学研究科, 大学院生
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード非接触非破壊検査法 / コンクリート内部欠陥検出 / 振動エネルギー比 / スペクトルエントロピー / 欠陥検出アルゴリズム / コンクリート健全部評価 / LRAD / レーザドップラ振動計 / 非接触音響探査 / コンクリート内部欠陥 / 長距離音響放射装置 / たわみ振動 / 非接触音響探査法 / psv400
研究成果の概要

コンクリート構造物の内部欠陥(ひび割れ・剥離・空隙)を検出するため,遠隔からの非接触非破壊検査方法を研究した。空中放射音波とレーザドップラ振動計を用いて,現状で,コンクリート表面から深さ10cmまでの内部欠陥を,距離30mから測定可能である。本研究では,振動エネルギー比とスペクトルエントロピーという音響学的特徴量を用いた欠陥検出アルゴリズムを提案した。円形空洞または剥離欠陥を内包したコンクリート壁供試体で検証し,良好な結果を得た。実コンクリート構造物に対応するため,コンクリート健全部の統計的評価を2つの音響学的特徴量を用いた健全部抽出アルゴリズムによって行い,内部欠陥の検出効果を上げた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Detection of internal defects of concrete structures based on statistical evaluation of healthy part of concrete by the noncontact acoustic inspection method2018

    • 著者名/発表者名
      K.Sugimoto, T.Sugimoto, N.Utagawa, C.Kuroda, and A.Kawakami
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 印刷中

    • NAID

      210000149299

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 音波照射加振とレーザドップラ振動計による土木構造物の非接触・非破壊検査法の紹介(前編)2017

    • 著者名/発表者名
      杉本恒美,杉本和子,歌川紀之,黒田千歳,片倉景義
    • 雑誌名

      検査技術

      巻: 22 ページ: 7-17

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 音波照射加振とレーザドップラ振動計による土木構造物の非接触・非破壊検査法の紹介(後編)2017

    • 著者名/発表者名
      杉本恒美,杉本和子,歌川紀之,黒田千歳,片倉景義
    • 雑誌名

      検査技術

      巻: 22 ページ: 8-17

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] コンクリート構造物のための非接触音響探査法に関する研究: 鉄筋腐食によるコンクリートひび割れの検出2017

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 36 ページ: 203-206

    • NAID

      120006313240

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空中放射音波を用いたコンクリート構造物のための非接触検査法に関する研究 ― 統計解析によるコンクリート健全部の評価 ―2016

    • 著者名/発表者名
      杉本和子
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 34 ページ: 149-154

    • NAID

      120005768421

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空中放射音波を用いた非接触音響探査法に関する研究, -コンクリート供試体を用いた鉄筋腐食ひび割れの検出および強度分布の推定-2016

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美,河野豊,西土隆幸
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告(信学技報)

      巻: 115,No.464 ページ: 35-40

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Defect-detection algorithm for noncontact acoustic inspection using spectrum entropy2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, Ryo Akamatsu, Tsuneyoshi Sugimoto, Noriyuki Utagawa, Chitose Kuroda, Kageyoshi Katakura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 7S1 ページ: 07HC15-07HC15

    • DOI

      10.7567/jjap.54.07hc15

    • NAID

      210000145398

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SLDVと空中放射音波を用いたコンクリート非破壊検査―スペクトルエントロピーを用いた探査アルゴリズムに関する検討―2015

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 32 ページ: 213-220

    • NAID

      110009985541

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 非接触音響探査法のための欠陥検出アルゴリズム (その2 )2018

    • 著者名/発表者名
      杉本 和子, 杉本 恒美, 歌川 紀之, 黒田 千歳
    • 学会等名
      安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コンクリート非破壊計測のための非接触音響探査法に関する研究―健全部評価に関する検討―2017

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美,上地樹,小菅信章,歌川紀之
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] The defect detection algorithm that combined spectrum entropy with vibrational energy ratio for acoustic inspection method2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, Tsuneyoshi Sugimoto, Noriyuki Utagawa, Kageyoshi Katakura
    • 学会等名
      Acoustics '17 Boston
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extraction of healthy part using two acoustic characteristics for defect detection by non-contact acoustic inspection method2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, Tsuneyoshi Sugimoto, Takeyuki Ohdaira, Itsuki Uechi, Noriyuki Utagawa
    • 学会等名
      2017 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of internal defects of concrete by non-contact acoustic inspection method -Evaluation of healthy part of concrete-2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, Tsuneyoshi Sugimoto, Noriyuki Utagawa, Chitose Kuroda
    • 学会等名
      The 38th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of healthy part of concrete using acoustic characteristics for defect detection by non-contact acoustic inspection method2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, Tsuneyoshi Sugimoto, Nobuaki Kosuge, Noriyuki Utagawa
    • 学会等名
      15th Asia Pacific Conference for Non-Destructive Testing (APCNDT2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Noncontact Inspection Method for Concrete Structures, -Evaluation of healthy part for an actual concrete structure-2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, Nobuaki Kosuge, Itsuki Uechi, Tsuneyoshi Sugimoto, Noriyuki Utagawa, Chiose Kuroda
    • 学会等名
      12th Toin International Symposium on Biomedical Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響探査法を用いたコンクリート表層欠陥探査技術の開発 -健全部評価に関する検討(II) -2017

    • 著者名/発表者名
      杉本 和子, 杉本 恒美, 歌川 紀之, 黒田 千歳
    • 学会等名
      土木学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コンクリート非破壊計測のための非接触音響探査法に関する研究 -健全部評価に関する検討-2017

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美,上地樹,小菅信章,歌川紀之
    • 学会等名
      日本音響学会2017 春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The non-contact acoustic inspection method for concrete structures using the defect detection algorithm based on the statistic evaluation for a healthy part of concrete2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, T.Sugimoto, N.Kosuge, C.Kuroda, N.Utagawa
    • 学会等名
      5th joint Meeting of Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Non-contact Inspection Method for Concrete Structures - Detection of cracks due to reinforced corrosion -2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, T.Sugimoto, Y.Kawano, T.Nishido
    • 学会等名
      11th Toin International Symposium on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Sophos Hall, Toin Gakuen Academium
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響探査法を用いたコンクリート表層欠陥探査技術の開発 ―健全部評価に関する検討-2016

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美,千星淳,黒田千歳,歌川紀之
    • 学会等名
      土木学会第71回年次学術講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] The Non-contact Acoustic Inspection Method for Concrete Structures using the Defect Detection Algorithm that Combined Spectrum Entropy with Vibrational Energy Ratio2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, T.Sugimoto, N.Utagawa, K.Katakura
    • 学会等名
      19th World Conference on Non-Destructive Testing
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非接触音響探査法のための欠陥検出アルゴリズム2016

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美,黒田千歳,歌川紀之
    • 学会等名
      安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技術シンポジウム
    • 発表場所
      西之表市民会館(種子島)
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] コンクリート非破壊計測のための非接触音響探査法に関する研究―鉄筋腐食によるコンクリートひび割れの検出―2016

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美,河野豊,西土隆幸
    • 学会等名
      日本音響学会2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 空中放射音波を用いた非接触音響探査法に関する研究-コンクリート供試体を用いた鉄筋腐食ひび割れの検出および強度分布の推定-2016

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美,河野豊,西土隆幸
    • 学会等名
      超音波研究会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 年月日
      2016-02-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on Non-contact Inspection Method for Concrete Structures using Air-borne Sound Wave, -Evaluation for healthy part of concrete by statistical analysis-2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto,Tsuneyoshi Sugimoto, Noriyuki Utagawa, Chitose Kuroda, Kageyoshi Katakura
    • 学会等名
      10th Toin International Symposium on Biomedical Engineering 2015 (ISBME)
    • 発表場所
      Toin Univ. of Yokohama (Yokohama)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] The detection of reinforced concrete crack caused by corrosion using non-contact acoustic inspection method2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, Tsuneyoshi Sugimoto, Yutaka Kawano, Takayuki Nishido
    • 学会等名
      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(USE2015)
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 音響探査法を用いたコンクリート表層欠陥探査技術の開発―スペクトルエントロピーを用いた欠陥検出アルゴリズムの検討―2015

    • 著者名/発表者名
      杉本和子,杉本恒美,黒田千歳,歌川紀之,片倉景義
    • 学会等名
      土木学会 第70回 年次学術講演会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 非接触音響手法による鉄筋腐食ひび割れの検出2015

    • 著者名/発表者名
      河野豊,西土隆幸,杉本恒美,杉本和子
    • 学会等名
      土木学会 第70回 年次学術講演会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 非接触音響探査法によるコンクリート表層部の欠陥検出に関する研究―欠陥検出アルゴリズムと強力超音波音源の検討―2015

    • 著者名/発表者名
      杉本恒美,杉本和子,歌川紀之,片倉景義
    • 学会等名
      第5回 コンクリート構造物の非破壊検査シンポジウム
    • 発表場所
      芝浦工業大学(豊洲キャンパス)
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Noncontact acoustic inspection method for concrete structures2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuneyoshi Sugimoto, Kazuko Sugimoto, Noriyuki Utagawa, Kageyoshi Katakura
    • 学会等名
      International Conference on the Regeneration and Conservation of Concrete Structures (RCCS)
    • 発表場所
      Nagasaki brick hall
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on the algorithm to detect defects by the non-contact acoustic inspection method using vibration energy ratio and spectrum entropy2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Sugimoto, Tsuneyoshi Sugimoto, Chitose Kuroda, Noriyuki Utagawa, Kageyoshi Katakura
    • 学会等名
      2015 International Congress on Ultrasonics (ICU2015)
    • 発表場所
      Metz, France
    • 年月日
      2015-05-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 非接触音響探査法および非接触音響探査システム2016

    • 発明者名
      杉本恒美,杉本和子,歌川紀之,黒田千歳
    • 権利者名
      桐蔭学園,佐藤工業㈱
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-241941
    • 出願年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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