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信号処理技術と知能処理技術を利用した音響信号による形状推定と欠陥検出

研究課題

研究課題/領域番号 63420037
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関東北大学

研究代表者

牧野 正三 (1990)  東北大学, 応用情報学研究センター, 文部教官助教授 (00089806)

城戸 健一 (1988-1989)  東北大学, 応用情報学研究センター, 教授 (30006209)

研究分担者 金井 浩  東北大学, 工学部, 文部教官講師 (10185895)
鈴木 陽一  東北大学, 電気通信研究所, 文部教官助教授 (20143034)
安部 正人 (安倍 正人)  東北大学, 大型計算機センター, 文部教官助教授 (00159443)
曽根 敏夫  東北大学, 電気通信研究所, 文部教官教授 (50005245)
城戸 健一  千葉工業大学, 工学部, 教授 (30006209)
牧野 正三  東北大学, 応用情報学研究センター, 助教授 (00089806)
研究期間 (年度) 1988 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
1990年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
1988年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワード非破壊検査 / 埋設物 / 形状推定 / インパルスレスポンス / 波動方程式 / コンクリ-トパイル / 音響振動 / 欠陥検出 / 微分方程式 / コンクリートパイル / 音響管モデル
研究概要

音響振動信号処理技術を利用する非破壊検査により、土中又は構造体内にあって、X線透視等の技術が使えない物体の欠陥の発見を可能にするための基礎技術の開発を目的として研究を行った。まず第一段階の対象として、コンクリ-トパイルを地中に埋め込んだままの状態で、地表に出ている部分に衝撃を加え、そのレスポンスからコンクリ-トパイルの寸法、末端の形状および欠陥の位置と大きさ等を推定する問題を取上げた。これは、従来、豊富な経験を有する熟練者が波形を観測して行なってきたことである。
平成2年度では、これまでの2年間の研究成果をまとめるための研究を行った。すなわち,内部構造が必ずしも一様でない長大な物体の一端を駆動したときの駆動力とレスポンスから、物体の形状、寸法、内部構造等を推定するために開発した信号処理手法,および多くの要因の混在により複雑な様相を呈するレスポンスを基にして的確な判断を自動的に下することができるようにするため、熟練者の主観的判断の方法を参考にして開発した知識ベ-スの有効性を定量的に確認するため種々の現場で実験を行った。その結果,完全に自動的に推定誤差30%で土の影響と杭の断面積を推定できることが確かめられた。
さらに本研究の成果をより一般的な物体の欠陥検出に応用できるようにすることを目的として、手法を整理し本手法の応用可能な分野について検討を行った。これまでの研究の成果は平成3年5月にカナダのトロントで行われる音響,音声,信号処理に関する国際学会ICASSP91において報告することになっている。

報告書

(4件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] 金井 浩、安部 正人、牧野 正三、城戸 健一: "マルチパルス駆動自己回帰過程からの全極型伝達関数と駆動パルス列の同時推定法" 日本音響学会誌. 44. 503-509 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金井 浩、城戸 健一: "全極形伝達系を駆動するマルチパルス系列の推定(特異値分解におけるTaper窓の利用)" 日本機械学会論文集 C編. 54. 2907-2914 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xueming Gao,Yutaka Kaneko,Hiroshi Kanai,Masato Abe,Shozo Makino,and Ken′ iti Kido: "Preliminary investigation on shape estimation of concrete pile vibration analysis" The Journal of the Acostical Society of Japan (E). 10. 5-10 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金井 浩、永田 仁史、安部 正人、牧野 正三、城戸 健一: "テ-パ窓を用いた特異値分解と極推定による1次元空間上の複数音源の位置推定" 日本音響学会誌. 45. 681-688 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 城戸 健一、劉 家祥、野戸 広之、安部 正人: "異常音の発生位置とそのスペクトルの推定" 電気学会論文誌 C. 110. 547-553 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasunori Ogura,Y^^<^>iti Suzuki,and Toshio Sone: "A Temporal integration model for loudtess perception of repeated impulsive sounds" The Journal of the Acoustical Society of Japan (E). 12. 1-11 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kanai, Masato Abe, Shozo Makino and Ken'iti Kido: ""Simultaneous estimation of all-pole transfer system and multiple excitation pulses from auto-regressive process driven multi-pulse"" The Journal of the Acoustical Society of Japan. Vol. 44, no. 7. 503-509 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kanai and Ken'iti Kido: ""Estimation of Multipulse Series Driving of an All-Pole Transfer System (Application of Tapering Window in Singular Value Decomposition)"" The Transactions of the Japanese Society of Mechanical Engineers, Section C. Vol. 54, No. 508. 2907-2914 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xueming Gao, Yutaka Kaneko, Hiroshi Kanai, Masato Abe, Shozo Makino, and Ken'iti Kido: ""Preliminary investigation on shape estimation of concrete pile by vibration analysis"" The Journal of the Acoustical Society of Japan (E). Vol. 10, No. 1. 5-10 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kaneko, Yoshifumi Nagata, Masato Abe, Shozo Makino and Ken'iti Kido: ""A method to locate multiple sound sources in one-dimensional space using tapered singularvalue-decomposition and pole estimation"" The Journal of the Acoustical Society of Japan. Vol. 45, No. 9. 681-688 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken'iti Kido, Jiaxiang Liu, Hiroyuki Noto and Masato Abe: ""Estimation of Position and Spectrum of Sound Sources using Cross-Spectral Technique"" The Transactions of The Institute of Electrical Engineers of Japan. Vol. 110-C, No. 9. 547-553 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasunori Ogura, Yoiti Suzuki, and Toshio Sone: ""A temporal integration model for loudness perception of repeated impulsive sounds"" The Journal of the Acoustical Society of Japan (E). Vol. 12, No. 1. 1-11 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 劉 家祥、安倍 正人、城戸 健一: "二つのマイクロホン出力間のクロススペクトルによる音源位置推定法における移動雑音源の影響" 日本音響学会誌. 46. 523-530 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 永田 仁史、安倍 正人、城戸 健一: "多数センサによる音源位置の推定" 日本音響学会誌. 46. 531-540 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 城戸 健一、劉 家祥、野戸 広之、安倍 正人: "異常音の発生位置とそのスペクトルの推定" 電気学会論文誌C. 110. 547-553 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Kanai and Ken'iti Kido: "Estimation of Input Pulse Locations From the Response of an AllーPole Transfer System Using Tapered Rank Reduction" IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING. 39. 148-159 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yasunori Ogura,Yo^^<^>iti Suzuki,and Toshio Sone: "A temporal integration model for loudness perception of repeated impulsive sounds" The Journal of the Acoustical Society of Japan (E). 12. 1-11 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 松尾 広、牧野 正三、城戸 健一: "音素の持続時間モデルに基づく検証法を用いた単語音声認識" 電子情報通信学会論文誌. J73ーDーII. 1936-1944 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kanai and K.Kido: "“A NEW METHOD TO LOCATE MULTIPLE SOUND SOURCES IN ONEーDIMENSIONAL SPACE BASED ON ESTIMATION OF EACH SOURCE SOUND"" Quality Use of the Computer:Computational Mechanics,Artificial Intelligence,Robotics,and Acoustic Sensing. 177. 227-232 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木昭浩、金井浩、川添良幸、牧野正三、城戸健一: "“伝達関数を利用した少数サンプルからの辞書画像の推定"" 電子情報通信学会論文誌 DーII. Vol.J72ーDーII No.11. 1833-1838 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 永田仁史、劉家祥、安倍正人、城戸健一: "“クロススペクトル法によるコヒ-レンス関数及びインパルスレスポンス推定の際の窓関数の影響"" 日本音響学会誌. 45巻12号. 950-956 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Masato Abe,Jiaxiang Liu,and Ken′iti Kido: "“An application of composite complex sinusoidal modeling to the estimation of directions and waveforms of incident plane waves"" The Journal of the Acoustical Society of Japan(E). Vol.11,No.2. 107-110 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 金井浩、永田仁史、安倍正人、牧野正三、城戸健一: "“テ-パ窓を用いた特異値分解と極推定による1次元空間上の複数音源の位置推定"" 日本音響学会誌. 45巻9号. 681-688 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 東貞男、打越聰、城戸健一: "“交差形円弧状配列マイクロホンシステムの実用化に関する実験的検討"" 日本音響学会誌. 46巻2号. 111-120 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 金井,安倍,牧野,城戸: 日本音響学会誌. 44. 503-509 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 東,打越,城戸: 日本音響学会誌. 44. 916-922 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 金井,城戸: 日本機械学会論文集. 54. 2907-2914 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] X.Gao;Y.Kaneko;H.Kanai;M.Abe;S.Makino;K.Kido: J.Acoust.Soc. Jpn.(E). 10. 5-10 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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