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ものづくり現場の非破壊検査における匠の技の科学的理解と視覚増強への応用展開

公募研究

研究領域実世界の奥深い質感情報の分析と生成
研究課題/領域番号 21H05809
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅳ)
研究機関中央大学

研究代表者

河野 行雄  中央大学, 理工学部, 教授 (90334250)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード非破壊検査 / 光センシング
研究開始時の研究の概要

様々な製品が社会に浸透する中、安心・安全の確保のため、製品の非破壊・非接触計測の重要性が年々高まっている。ところが、検査現場において熟練技師と新人技師との検査精度の差が大きな問題となっており、なぜ前者の方が高い精度で見抜けるのかが不明であり、“検査の質感”とも言える興味深い問題に帰着する。本研究は、これまで心眼という曖昧な呼ばれ方をされていた匠の技を正確に伝承するため、この検査質感に関わる感覚や認知のプロセスの科学的な理解、ならびに検査精度を保証するための視覚増強の実現を目指す。

研究実績の概要

様々な製品が社会に浸透する中、安心・安全の確保が注目を増すにつれ、製品の非破壊・非接触計測の重要性が年々高まっている。ところが、検査現場において熟練技師と新人技師との検査精度の差が大きな問題となっており、なぜ前者の方が高い精度で見抜けるのかが不明であり、“検査の質感”とも言える興味深い問題に帰着する。本研究は、これまで心眼という曖昧な呼ばれ方をされていた匠の技を正確に伝承するため、この検査質感に関わる感覚や認知のプロセスの科学的な理解、ならびに検査精度を保証するための視覚増強の実現を目的とする。今年度は、開発したセンサシートを、液体が流れる配管やチューブに巻き付けることで,サンプル非採集による非接触液質検査を実現した。シート状のセンサであるため,配管形状に合わせて自在に形を変えることができ、化学合成プラントや飲料品製造現場などへの応用が期待できる。さらに、「検査の目」として使用するための基盤となる技術を開発した。また、領域内の研究者とともに、本センサによる食品分析への応用可能性について検討した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Recent Progress in Development of Carbon-Nanotube-Based Photo-Thermoelectric Sensors and Their Applications in Ubiquitous Non-Destructive Inspections2023

    • 著者名/発表者名
      K. Li, Y. Kinoshita, D. Sakai, Yukio Kawano
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 14 号: 1 ページ: 61-61

    • DOI

      10.3390/mi14010061

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stretchable broadband photo-sensor sheets for nonsampling, source-free, and label-free chemical monitoring by simple deformable wrapping2022

    • 著者名/発表者名
      K. Li, T. Araki, R. Utaki, Y. Tokumoto, M. Sun, S. Yasui, N. Kurihira, Y. Kasai, D. Suzuki, R. Marteijn, J. D. Toonder, T. Sekitani, and Y. Kawano
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 号: 19

    • DOI

      10.1126/sciadv.abm4349

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbon nanotube-based, serially connected terahertz sensor with enhanced thermal and optical efficiencies2022

    • 著者名/発表者名
      D. Suzuki, Y. Takida, Y. Kawano, H. Minamide, N. Terasaki
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 23 号: 1 ページ: 424-433

    • DOI

      10.1080/14686996.2022.2090855

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 貼り付けるだけで水溶液濃度を計測できる光センサシートの開発2022

    • 著者名/発表者名
      李恒,河野行雄
    • 雑誌名

      月刊配管技術

      巻: 65 ページ: 19-27

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] カーボンナノ材料のテラヘルツ検出・撮像デバイスへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      酒井大揮,木下祐哉,李恒,河野行雄
    • 雑誌名

      月刊MATERIAL STAGE

      巻: 21 ページ: 37-44

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Stretchable broadband photo-sensor sheets for non-sampling, source and label-free chemical monitoring by simple2022

    • 著者名/発表者名
      K. Li, T. Araki, R. Utaki, Y. Tokumoto, M. Sun, S. Yasui, N. Kurihira, Y. Kasai, D. Suzuki, R. Marteijn, J. D. Toonder, T. Sekitani, and Y. Kawano
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] シート状広帯域テラヘルツ・赤外撮像センサと全方位検査分析応用2023

    • 著者名/発表者名
      河野行雄
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Flexible and Stretchable Terahertz Imaging Sheet for Multi-View Visualization2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawano
    • 学会等名
      The 29th International Display Workshops
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シート状ブロードバンド撮像センサと検査分析応用~テラヘルツ光から可視光まで~2022

    • 著者名/発表者名
      河野行雄
    • 学会等名
      2022年度第2回プリンテッド・エレクトロニクス研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A mechanically stretchable and optically broadband imager sheet2022

    • 著者名/発表者名
      K. Li, T. Araki, T. Sekitani, Y. Kawano
    • 学会等名
      8th International Workshop on Nanocarbon Photonics and Optoelectronics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カーボンナノチューブ膜型フレキシブルテラヘルツ波撮像シートカメラ2022

    • 著者名/発表者名
      河野行雄
    • 学会等名
      2022年度日本写真学会オンライン年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シート状ブロードバンドイメージャーと非破壊検査分析応用 ~テラヘルツ光から可視光まで~2022

    • 著者名/発表者名
      河野行雄
    • 学会等名
      第28回画像センシングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A flexible terahertz imaging sheet for multi-view visualization and inspection2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawano
    • 学会等名
      12th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Making the Invisible Visible with Terahertz: The Last Frontier of the Electromagnetic Wave2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawano
    • 学会等名
      Innovation Harbour Lectures
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Computer vision-driven non-destructive multi-layerd 3D reconstruction with terahertz and millimeter-wave imagers2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Kinoshita, K. Li, Z. Zhou, I. Sato, Y. Kawano
    • 学会等名
      2022 IEEE Asia-Pacific Microwave Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A carbon nanotube terahertz camera patch sheet for multi-view imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawano
    • 学会等名
      5th International Caparica Symposium on Nanoparticles/Nanomaterials and Applications 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カーボンナノチューブによるシート状フレキシブルテラヘルツ帯イメージャーと検査分析応用2021

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 学会等名
      テラヘルツ材料セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] All-printable and flexibly-designable broadband 360° photo-thermal imager2021

    • 著者名/発表者名
      Kou Li, Yukio Kawano
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 機械学習・ディープラーニングによる“異常検知”技術と活用事例集2022

    • 著者名/発表者名
      木下祐哉,酒井大揮,李恒,河野行雄
    • 総ページ数
      560
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861049132
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

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