リモートセンシングによる平面非定常波動場計測法の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555273
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 鈴木 敏夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029107)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹見 哲也 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (10314361) ; 奥野 武俊 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60081395) ; 戸田 保幸 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20172166) ; 田中 寿夫 ユニバーサル造船(株), 技術研究所, 主任研究員 ; 鈴木 博善 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00252601)
• Keywords: 波面計測 / 密度・速度場同時計測 / 画像ヒストグラム / ランダム画像 / 水面反射光分布 / 水面傾斜

Research Abstract

本研究の実施計画は(1)非定常な波動場の3次元情報を得るため光学的手法の適用を行う。(2)画像データの高速演算ログラムの開発であるが、この計画に基づき調査・研究を行った結果、以下のような成果を得た。
(1)波傾斜を検出するための画像について、これまで用いた画像の詳細な検討を行い、波傾斜を検出するための画像の移動ベクトルに誤りが多く検出されるのは、相関を取る領域の画像にたいして小さなヒストグラム幅や少ない粒子数が影響していることが明らかになった。
(2)(1)の結果から、計測に適したランダム画像を生成し、実計測を行った。その結果は満足できる精度で波動場の面計測が可能であることが明らかになった。
(3)今年度生成したランダム画像波動場計測法を超大型浮体の波浪中での弾性応答の計測に用い、超大型浮体上を伝播する弾性波動を面計測可能なことを示した。
(4)昨年開発した密度界面近傍に存在する光の屈折率の変化を用いて密度、界面波面及び流速分布を同時に計測する法の精度向上のため移動ベクトルから密度分布を計算する積分手法を検討し精度向上が図られた。
(5)画像相関を求めるプログラムの高速化を行い、非定常波動場計測の高速化を図った。
(6)実験と比較する目的で比較的小規模の人口構造物の影響を考慮可能な海洋波動を計算する海洋数値モデルの開発を行い、計算を行ったところ残差流には小型のものでも影響が残ることが明らかになり、残差流の計算が可能な精度の高い計測手法の開発が望まれることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] 中西祐樹, 鈴木敏夫: "反射光による非定常波高計測法の開発-ランダム図形を用いた場合-"可視化情報. Vol.23, Suppl.No1. 119-122 (2003)
• [Publications] 真田有吾, 鈴木敏夫, 戸田保幸: "重力流の密度場・速度場同時計測"可視化情報. Vol.23, Suppl.No1. 123-126 (2003)
• [Publications] Y.Sanada, T.Suzuki, Y.Toda: "Simultaneous measurement of velocity and density fields of gravity current"Proc.of The 1^<st> Workshop in Marine Environmental Engieering, Korea. 209-217 (2003)
• [Publications] Erwandi, Y.Toda et al.: "Online Version of MEC-Model"MECモデルワークショップテキスト(第4回). 21-31 (2003)
• [Publications] 戸田保幸, エルワンディ: "体積力分布で物体を表現した簡単な例題"MECモデルワークショップテキスト(第4回). 45-50 (2003)