| 研究概要 |
本研究はTVカメラの前に設置した屈折板を高速回転させることで画像に円運動を加え,撮影されるリング状軌跡の径より奥行きを判断し,トレーサ粒子の三次元的な運動を計測する装置を開発するものである.アルゴリズムの開発およびシステムの性能評価を行う場合,トレーサ粒子で可視化された実際の流れ場を対象とした実験のみでは性能の定量的評価やシステムの効率的な改良が行えない.そこで,ドットマトリックス状に多数のレーザスポット光を投光するマルチスポット投光器とそれらのスポット光を変位させるガルバノミラーを組み合わせて実験を行った.
(1)試作器の製作
超小型のCCDカメラを用いて,コンパクトな計測器を試作した.屈折レンズの回転角センサを設置することで画像解析を容易にした.また,画像取り込みにはPLDを用いた専用の画像処理回路を製作し,高速化を実現した.
(2)計測性能の評価
あらかじめ形状がわかっている物体の表面にマルチスポットレーザ光を照射し,本装置で計測することで計測性能を評価した.物体を移動させながら,計測を行っても良好な計測性能を示した.
(3)リング状軌跡自動切り出しアルゴリズムの評価
マルチスポット投光器から平板までの距離を変化させることで,レーザドット間の間隔を変化させる装置とした.レーザドット間の距離が短い場合,撮影されるリング状軌跡が互いに重なり合う.重なり度合いに対するリング状軌跡の自動切り出し率を調べ,その結果に基づいて,アルゴリズムの改良を行った.
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