• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

波長多重ホログラフィック内視鏡による細管内形状・分光計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560521
研究機関島根大学

研究代表者

横田 正幸  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (80323335)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードディジタルホログラフィ内視鏡 / 細管内表面形状計測 / 分光画像
研究実績の概要

細管内の可視化と形状計測を同時に実現する多波長ディジタルホログラフィによる新たな管内計測法の研究を行ってきた.ディジタルホログラフィ法では,異なる波長で記録したホログラムの再生像の位相差から測定対象の形状が,強度画像から画像情報が得られる.さらにホログラム記録に多波長を用いることで測定レンジの調節,分光情報及びカラーの画像情報が得られる.R,G,Bの3原色の光源を使用し,Rである赤色半導体レーザの注入電流を切り替えることで,形状計測用に波長差の小さな二波長を生成した.
また,管内に挿入する円錐鏡に対しては,位置ずれと傾きを抑制するためにスペーサ付ロッドを作成し,これに円錐鏡を接着して管内において走査した.さらに,測定を全自動化するために,ロッドを操作する自動送り機構を新たに開発し,ステッピングモータの回転角度をPCにより制御することで全自動測定システムを構築した.
実験では,長さ150mm,内径14mmの銅,アルミ,真鍮パイプを使用し,それぞれの管内に異物や欠陥を想定した金属箔,亀裂,減肉,錆,穴などを作成し,自動測定によって測定を行った.結果としては,R,G,B光源による強度再生像から管内のカラー画像を取得し,半導体レーザの注入電流変調により生成した二波長による形状計測を実行し,管内の異物を特定することが可能になった.同時にPOF画像ファイバを用いた基礎研究も実施し,ホログラム伝送および管内走査システムへの使用を検討した。現在,入手可能なPOFイメージファイバでは今回の目的を実行することが難しいことが分かった.
形状計測においては,円錐鏡の位置ずれと傾きを補正するアルゴリズムを開発した.これにより,従来より問題となっていた管内表面形状計測の精度を向上することができた.GPUによる計算処理では,位相接続アルゴリズムの作成とプログラムの作成が行えた.

備考

研究室のHPにより科研費による研究成果を発信しています。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Digital holographic inspection for the inner surface of a straight pipe using current-induced multiwavelength from two laser diodes2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yokota, T. Koyama, and T. Kawakami
    • 雑誌名

      Optical Engineering

      巻: 53 ページ: 104103-1-7

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ホログラフィック内視鏡における円錐鏡の軸ずれと傾きにより発生する誤差の補正2015

    • 著者名/発表者名
      竹田和史,横田正幸
    • 学会等名
      2015年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東洋大学,東京都
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [学会発表] Inspection system for a straight pipe inner surface by using multiwavelength digital holography2014

    • 著者名/発表者名
      T. Koyama and M. Yokota
    • 学会等名
      GUMI&AMDE2014
    • 発表場所
      桐生市民文化会館,日本
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-05
  • [学会発表] Analysis of the reconstructed images in phase-shifting digital holography using a plastic optical fiber guide for the hologram transmission2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yokota, K. Nomura, and M. Konishi
    • 学会等名
      GUMI&AMDE2014
    • 発表場所
      桐生市民文化会館,日本
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-05
  • [学会発表] ディジタルホログラフィの工業計測への応用2014

    • 著者名/発表者名
      横田正幸
    • 学会等名
      2014年度精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      鳥取大学,鳥取県
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-16
  • [学会発表] Measurement of the straight pipe inner surface by using multiwavelength color digital holography2014

    • 著者名/発表者名
      T. Koyama and M. Yokota
    • 学会等名
      2014SICE annual conference
    • 発表場所
      北海道大学, 日本
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-12
  • [学会発表] 多波長ディジタルホログラフィによる円筒内計測システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      小山徹平,横田正幸
    • 学会等名
      2014年度応用物理・物理系学会中国四国支部合同学術講演会
    • 発表場所
      島根大学,島根県
    • 年月日
      2014-07-26 – 2014-07-26
  • [学会発表] Digital holographic inspection for a straight pipe inner surface using multiwavelength illuminations2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yokota (T. Koyama)
    • 学会等名
      IPTA2014
    • 発表場所
      China National Convention Center, Beijing, China
    • 年月日
      2014-05-13 – 2014-05-15
    • 招待講演
  • [備考] 円筒内形状計測

    • URL

      http://www.ecs.shimane-u.ac.jp/~yokota/shape.html

  • [備考] POFによるホログラム伝送

    • URL

      http://www.ecs.shimane-u.ac.jp/~yokota/pof.html

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi