視覚・聴覚・触覚情報の統合に基づく物質内部状態の診断に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13878062
• 研究種目: 萌芽的研究
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 廣田 薫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50130943)
• 研究分担者: 高間 康史 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (20313364)
• キーワード: 非破壊診断 / マルナモーダル情報 / ファジィ推論 / センサ統合 / 聴覚情報 / 触覚情報 / 打診 / 視覚情報

研究概要

本研究では,物体に打撃を加えることにより,非破壊でその内部状態を推定するシステムの開発を行う.物体表面をCCDカメラで撮影した視覚情報,打撃の強さや振動の様子などの触覚情報,および反響音などの聴覚情報を統合することにより,物体内部の物質や空洞,異物の存在を推定・検出する.対象に打撃を加える事により非破壊で内部状態を推論する手法は,コンクリート壁の検査,医師の触診,缶詰の検査など,一般に広く行われているが,熟練者の経験に強く依存する,これを計算機上に低コストで実装するための基盤技術の確立が本研究の目的である.
初年度にあたる今年度は,対象物,センサを限定した条件で,内部状態診断装置のプロトタイプシステムの開発を行った.開発したプロトタイプシステムは,対象物に衝撃を与える打撃装置,マイクロフォン,加速度センサ,計算機より構成される.対象物としては,分量の異なる(空,半量,全量)二種類(プラスティック,スチール)の缶をとりあげ,計6種類の異なる状態の分類を試みた.今年度は,聴覚,触覚情報の統合に焦点を当て,聴覚情報としてマイクロフォンにより測定した打撃に対する反響音,触覚情報は打撃部(ハンマー)にとりつけた加速度センサにより獲得した.実験の結果,識別率80%,特に缶の材質に関しては100%の高結果を得る事ができた.本研究成果は,国際会議4件(内招待講演2件),学術論文1編にまとめられ,対外的な評価を得ている.

研究成果

• [文献書誌] K.Hiroba, N.Iwamatsu, Y.Takama: "Towards the Realization of Multimedia Instrumentation based on soft computing Technology"Japan-Tunisia Workshop on Informatics(JTWIN2001). 90-95 (2001)
• [文献書誌] K.Hirota, N.Iwamatsu, Y.Takama: "Inspection System based on Fuzzy Multi-modal Sensory Integration"2nd Int. Symposium on Advanced Intelligent System Conference (ISIS2001). 109-113 (2001)
• [文献書誌] K.Hirota, N.Iwamatsu, Y.Takama: "A Proposal of an Internal-state Inference System Based on Multi-modal Sensory Fusion Method"IEEE International Workshop Intelligent Signal Processing (WISP2001). 9-14 (2001)
• [文献書誌] K.Hirota, Y.Takama, N.Iwamatsu: "Multimedia Nondestructive Inspection based on Computational Intelligence Technology"Proc. 2nd International Conference on Intelligent Technology (In Tech '2001). 14-20 (2001)
• [文献書誌] K.Hirota, N.Iwamatsu, Y.Takama: "A Proposal of an Internal-state Inference System Based on Multi-modal Sensory Fusion Method"IEEE Transactions of Instrumentation and Measurement. (発行予定). (2002)