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ホームX線画像による非破壊検査に向けた微弱特徴の可視化
SDGsの分類
研究テーマ
IT・IoT・AI・ロボティクス
学科の分類
情報科学部情報知能学科

X線画像による非破壊検査に向けた微弱特徴の可視化

情報科学部

情報知能学科

画像処理研究室

神納貴生 講師

画像処理可視化X線画像非破壊検査

社会インフラを支える工業製品など,簡単に停止して点検できないものは多く,それらは非破壊検査によって点検される.非破壊検査の一つとして,X線画像を用いた検査が挙げられる.X線は物体の透過率の違いにより内部構造を写し出せるが,X線が透過し難い金属などで覆われている場合,映し出せる内部構造の像は薄くはっきりとしないものとなる.これまで個別の工業製品に対するX線画像検査は熟練工の目視技術によって成り立っていたが,本技術は熟練工が確認する特徴を可視化して誰もが頑健に検査できるようにする.

想定されるニーズ

医用画像による診断や非破壊の工業製品の検査において,X線画像が活用されている.しかし,例えば他の組織と透過率の近い臓器の輪郭や金属で覆われた工業製品の内部構造のように,X線画像中の特徴として微弱な情報については,可視化する必要がある.

技術概要

画像を周波数帯域(多重スケール)に分解し,各スケールで異なる処理を適用することで,画像中の任意の特徴を可視化できる.なお,現在はあくまで特徴ベースなので,同じ特徴成分は強調される.

処理の適用例

・胸部のCR画像の例

各スケールでの処理を変更することで,可視化対象を調整できる.例えば,画像効果1では細い血管を,画像効果2では臓器や骨に隠れた太い血管を,画像効果3では臓器に隠れた背骨などを可視化している.

(※CR:コンピュータ・ラジオグラフィ)

 

→

・工業製品のX線画像の例

企業との共同研究中の画像のため,詳細を省く.

 

 

→

論文

「“Visualization based on HDR Image Processing for X-ray Inspection of Power Transmission Cable Joints」(2019)JinnoTakao『Jicable'19』

「Tone-mapping for an HDR surveillance system using SIFT features」(2013)JinnoTakao『EUSIPCO 2013』

「High Contrast Tone-mapping and its Application for Two-layer High Dynamic Range Coding」(2012)JinnoTakao『APSIPA ASC 2012』

研究者INFO: 情報科学部 情報知能学科 画像処理研究室 神納貴生 講師

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高力ボルトを用いた鉄骨部材接合部の性能評価

従来の鉄骨構造の接合部設計では、剛接合とピン接合のどちらかで設計されている。本研究は高力ボルトと接合金物を用いた接合部の実態を剛接合でもピン接合でもないグレーゾーンの接合部として捉え、ありのままの姿で半剛半強の接合として検討している。具体的には耐震設計で必要とされている接合部力学性能指標のうち、接合部の初期剛性や耐力、復元力履歴特性およびエネルギー吸収能力の評価精度の向上を目指している。

野田 哲男

産業用ロボットの新しい価値基準の定義

今後,これまでの量産システムだけではなく,究極には一品物の生産に至るまでロボットを活用することが期待されている. 本研究では,生産機種切り替えの迅速化,設備の完全再利用といった新しい価値基準を定義し,その達成度を競う競技会で分野啓発を試みる.

上田 整

弾性数理解析による材料設計

数理固体力学は材料・機械・建築・土木工学に限らず、広い応用分野の様々な現象に対応しているが、その応用の根幹となるのは「線形弾性力学」である。この弾性力学は応用の目的や現象に合わせて基礎微分方程式を解くことに帰着される。  本研究室では、苛酷な使用条件下にある機械・構造物の材料設計および安全性・信頼性評価を目的として、材料の電気・熱・力学的挙動を解明している。恩師から頂いた言葉「弾性体の平衡の問題においては、非常に一般的な大定理を打ち立てるよりは、種々の特解を求めて集積することで知識はもたらされる」を胸に、以下に示すような破壊力学解析を実施し、弾性数理解析の学問分野の確立を目指している。

加瀬 渡

インタラクタを用いた線形制御系の解析・設計

追従制御系を構成する際、制御対象の伝達関数に対して、その逆数を前置補償器として用いる方法が考えられる。この補償器は微分器を含み、その部分をインタラクタという。一入出力系では、インタラクタは伝達関数の相対次数を有する多項式とすればよい。しかし、多入出力系においてはインタラクタは多項式を要素とする行列になり、伝達関数の相対次数以外に、そのパラメータにも依存するため導出も難しい。本研究では、出力数が入力数よりも多い系に対してインタラクタに関連する様々な問題、例えば特異な重みを有するLQ問題の解の陽表現、最大非可観測化問題、状態フィードバックにより逆インタラクタ化、不変零点の計算法などを考える。

吉田 福蔵

熱刺激電流からのトラップの分布状態可視化による信号の分離解析

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牛田 俊

自己組織化マップを用いた模倣による小型ヒューマノイドロボットの動作制御

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大須賀 美恵子

ICT・ロボティクスのウエルネス分野への応用

心拍や呼吸,目の動きや脳波,筋電などを人に負担をかけずに測る技術と,それらから人の意図や気持ちを推定する手法の研究をしています.これらの人を測る技術とバーチャルリアリティなどの情報通信技術とロボティクスを組合わせて,さまざまな人のwellbeing(幸せ)に役立つシステム・サービスを提供します.

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