| 研究課題/領域番号 |
62850006
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
村上 昭年 九州大学, 工学部, 教授 (70037696)
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| 研究分担者 |
石川 宗晴 興和, 総合科学研究所, 研究員
牧野 美佐男 興和, 調布研究所, 研究員
波多野 祥子 九州大学, 工学部, 教務員
原田 康浩 九州大学, 工学部, 助手 (80198928)
永山 邦仁 九州大学, 工学部, 助教授 (20040446)
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| キーワード | 微粒子計測 / 微粒子運動 / 流しカメラ / ディジタル画像流しカメラ / ディジタルストリークカメラ |
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| 研究概要 |
本研究は、一次元運動粒子の位置と時間の関係を、TVカメラを利用して、粒子信号点が走っている走査線の線番で時間を、走査線上での移動距離で位置を読み取り、CRT上に表示したり直にコンピュータ処理して速度、加速度の値を得ようというもので、粒子の非定常運動の解析に使用出来る流しカメラの試作と実用化を目的とした。
使用カメラの感度の点から強い光源を用いることにしたが、これによる迷光の影響を取り除く光学系の工夫も成功し、20MBのハードディスクの購入は、昨年度購入の画像処理装置を駆使するコントロール用ソフトや画像情報のメモリーとして活用され、グラフィック表示法など出力方法のソフト開発といあまって、具体的に次の計測性能テストの遂行を可能にした。
即ち、大気中でのエタノール液滴とガラスビーズ粒子の自由落下運動を観測した結果、MOS型固体撮像素子では両実験共に良好な計測が得られ、その画像解析結果は理論的に求めた運動と良い一致を示した。更にその画像には、粒子軌跡に応じた部分が明るく記録されるという特徴が見出されたが、これは粒子軌跡の検出処理を簡略化するのに有用な新しい知見である。一方ビジコンで微粒子運動を計測する場合は残像が大きく、現システムでは良い結果が得られないことが分かった。
その他種々のTVカメラを検討した結果、通常の撮像管よりもMOS型固体撮像素子が価格及び特性的にも最適であるとの結論を得た。
また計測結果の精度を検討するため理論解析を行った結果、空間精度を大きく支配するものとしてセンサの画素数、残像、スミア効果、メモリの画素数とセンサ画素数との整合等があることが明らかになった。
今後は、粒子計測時に画面の垂直走査方向に現れるフリンジ(新たな知見)と粒径の関係を調べ、運動軌跡と粒径の同時計測法を確立する。
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