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論文

クロコオロギの行動解析に向けた動画像計測手法

高橋 悟*; 奥田 泰文*; 川端 邦明; 青沼 仁志*; 佐藤 雄隆*; 岩田 健司*

Journal of Signal Processing, 20(2), p.65 - 74, 2016/03

Multiple tracking methods are widely required in biology field, in particular neuroethology and ecology field. Biology researches have to observe target behavior with recording video and have to spend much time for analyzing video data afterward. Here we focus on fighting behavior between male crickets. Fighting behavior is one of the common behaviors in animals. Animals usually fight for resources like foods, territory, mating partner and so on. During a fight, animals modify their aggressive motivation and behavior. In order to understand how they alter their motivation and behavior, we need to analyze the detail of the time sequence of the fighting. Therefore, we propose the video image processing method for automated observation, which enable us to observe and measure the behavioral characteristics of plural crickets simultaneously. Finally, through experiments we prove the effectiveness of our method.

報告書

AVS/Express(Application Visualization System)利用手引書

加藤 克海*; 久米 悦雄

JAERI-Data/Code 2002-019, 116 Pages, 2002/09

JAERI-Data-Code-2002-019.pdf:26.15MB

情報システム管理課では、分散処理環境の整備作業の一環として画像処理環境の整備を進めており、画像サーバ,画像処理ソフトウェアAVS/Express,立体表示装置を導入している。本報告書は、整備した画像処理環境において画像処理ソフトウェアを効率的に利用するための情報をとりまとめたものである。

論文

Visualization of simulated molten-fuel behavior in a pressure vessel lower head using high-frame-rate neutron radiography

中村 秀夫; 柴本 泰照; 安濃田 良成; 久木田 豊*; 三島 嘉一郎*; 日引 俊*

Nuclear Technology, 125(2), p.213 - 224, 1999/02

 被引用回数:6 パーセンタイル:50.64(Nuclear Science & Technology)

高温(≦773K)で液状の鉛ビスマス合金の水中あるいは空の模擬容器への落下挙動を、高速度撮像の中性子ラジオグラフィで観察した。高速ビデオカメラ、イメージインテンシフィヤ及びJRR-3Mの高速中性子ビームにより、溶融及び固化金属と水、沸騰による水蒸気との激しい相互作用を、最高500フレーム毎秒で明瞭に可視化した。さらに、金カドミニューム合金のトレーサー粒子を混入することで、水中に落下した溶融金属の流速分布計測をPIV法を用いて実施した。以上の結果から、本可視化手法が、金属/気相/液相混合物の、高速でかつ複雑な現象の観察に適用可能なことを示した。

論文

Experimental analysis for 3-D flow in lower plenum by flow visualization

国井 克彦

Flow Visualization and Image Processing 1997, Vol.2, p.592 - 597, 1997/02

流れの可視化・画像計測技術を用いた実験により、原研型受動的安全炉JPSRの下部プレナム内三次元流況を調べた。実規模の下部プレナム内流況を模擬するために、設計寸法比1/10の透明な試験容器が使われた。得られた結果は以下のようである。(1)内そう物がない状態での下部プレナム内三次元流況は、三次元渦を伴うとても複雑なもので、かつ時間変動も示した。炉心流入前の流況を平坦化するためには、流れを詳細に調べ平坦化法を検討する必要がある。(2)テストケースであるが、炉心のすぐ下に一枚の多孔板を取付けることにより、炉心流入前の流況はかなり平坦化し、時間変化もほとんど消えた。従って、多孔板を調整することにより、炉心流入前の流況は平坦化できる、との見通しを得た。(3)流れの可視化・画像計測技術は、下部プレナム内流れの解析に有効であることがよくわかった。

論文

Visualization of exchange flows through breaches of a vacuum vessel in a fusion reactor under the LOVA condition

高瀬 和之; 功刀 資彰; 藤井 貞夫*; 柴崎 博晶*

Flow Visualization Image Process. 1997, 1(00), p.185 - 190, 1997/00

核融合炉の真空容器が破断した場合(LOVA)に置換流に同伴されて真空容器内部から外部に放出される放射化ダストの微粒子の飛散挙動を定量化するための手法開発を目的として、破断口部に生じる置換流挙動を煙を使って可視化し、その結果を相関法によって画像処理して置換流の局所速度分布、平均流速、置換流量等を特定する研究を実施した。筆者らの一部は、LOVA時の置換流挙動は真空容器内の置換量と時間の関係から破断直後の急変化領域、その後の過渡領域、及び十分時間が経過した後の最終領域の3領域に大別できることを既に明らかにしている。本研究の結果、可視化画像から推定した破断口部の置換流の平均流速計算値は、前述した最終領域における結果を良く模擬するものの、速度変化の割合が大きい急変化領域や過渡領域の結果を予測することは困難であることが分かった。しかしながら、非接触で置換流挙動を把握することが可能である可視化システムは、微粒子ダストの飛散挙動の定量化に有効であることが確認できた。今後は、微粒子ダストを含む高速気体の流動挙動を観察できるように現状の可視化システムを改良する考えである。

論文

Application of neutron radiography to visualization of cryogenic fluid boiling two-phase flows

竹中 信幸*; 浅野 等*; 藤井 照重*; 後 俊彦*; Iwatani, Junji*; 村田 裕*; 持木 幸一*; 田口 亮*; 松林 政仁; 鶴野 晃

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377(1), p.174 - 176, 1996/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:75.6

金属容器内及び熱交換器内における液体窒素の沸騰二相流をJRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置において武蔵工業大学が開発した動画像処理装置を用いて可視化及び画像処理・解析した。金属容器内液体窒素プール中におけるアルミニウム垂直シリンダーからの核沸騰及び膜沸騰の様子が実時間で疑似カラーを用いて観察された。また、アルミニウム製のフィンを用いたタイプの熱交換器では液体窒素の分布が画像処理により得られ、質量流束条件の違いによる液体窒素の流れ方の違いが良く観察された。これらの実験結果より、中性子ラジオグラフィが低温沸騰二相流の可視化及び低温熱交換器の設計に応用できることが示された。

報告書

第9回「原子力におけるソフトウェア開発」研究報告集; 1995年11月9$$sim$$10日,東海研究所,東海村

原子力コード研究委員会; 炉物理研究委員会

JAERI-Conf 96-002, 160 Pages, 1996/02

JAERI-Conf-96-002.pdf:7.38MB

本報告書は、平成7年11月9日、10日に日本原子力研究所東海研究所において開催された第9回「原子力におけるソフトウェア開発」研究会での発表論文を収録したものである。研究会は、原子力コード研究委員会と炉物理研究委員会の共催によって行われた。シミュレーションや実験による各種現象の理解、あるいはプラントの設計や運転支援に有効な「ビジュアリゼーション技術」が今回のテーマであり、「シミュレーションと可視化技術」及び「画像処理と計測」に関する発表が行われた。

論文

Application of neutron radiography to diagnosises of a refrigerator

浅野 等*; 竹中 信幸*; 藤井 照重*; 村田 裕*; 持木 幸一*; 田口 亮*; 松林 政仁; 鶴野 晃

Fifth World Conf. on Neutron Radiography, 0, p.623 - 629, 1996/00

実時間中性子ラジオグラフィを用いて冷凍機の診断を行った。実験ではJRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置及び武蔵工業大学が開発した実時間画像処理装置を用いた。冷凍機運転状態での蒸発器におけるフレオンの蒸発、凝縮器における凝縮流、キャピラリーチューブ内のフラッシング及びアキミュレータ内の流れが可視化され、動的振る舞いが明らかとなった。キャピラリーチューブの内径は0.8mmで、冷却型CCDカメラを用いて可視化を行った。

論文

Measurement of dynamic behavior of void fraction in tube-banks of a simulated fluidized-bed by neutron radiography

小澤 守*; 梅川 尚嗣*; 松田 健*; 竹中 信幸*; 松林 政仁; 鶴野 晃

Fifth World Conf. on Neutron Radiography, 0, p.610 - 616, 1996/00

流動層熱交換器に関してボイド率の分布は、一つの重要な設計要因である。この分野における最近の研究の進展により、特に熱交換用管群周りのボイド率の動的挙動把握の重要性が強調されている。本研究では、実時間中性子ラジオグラフィ及び画像処理を模擬流動層内の管群周りの流動に適用し、実時間二次元ボイド率分布の計測を行った。その結果、画像データから流動層熱交換器周りの定量及び定性的な流動情報が得られ、中性子ラジオグラフィの流動層への適用の有用性が確認された。

論文

Void fraction distribution measurement in two-phase flow by real-time neutron radiography and real-time image processing

竹中 信幸*; 浅野 等*; 藤井 照重*; 村田 裕*; 持木 幸一*; 田口 亮*; 松林 政仁; 鶴野 晃

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.153 - 155, 1996/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:42.18

実時間中性子ラジオグラフィ及び実時間画像処理を用いて気液二相流の実時間における二次元ボイド率分布の計測を行った。本研究では、JRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置と武蔵工業大学が開発した動画像処理装置を用いた。また、二次元及び断面のボイド率分布を計算するための画像処理法を提案した。ボイド率分布は、中性子ラジオグラフィ画像の非線型処理により計算され、実時間で擬似カラーを用いて表示された。実験では、気液二相流は矩形容器内の水プールの底に取付けた針を通してガスを注入することにより発生させた。実験及び解析の結果、本研究において開発された手法は、従来から行われている二相流研究における基礎研究と同様に工業利用にも有効であることが分かった。

論文

Void fraction profile in tube-banks of a simulated fluidized-bed heat exchanger

小澤 守*; 梅川 尚嗣*; 松田 健*; 竹中 信幸*; 鶴野 晃; 松林 政仁

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.144 - 147, 1996/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:42.18

操作性及び環境保護の点から石炭用そしてまた焼却炉の燃焼用としての流動層式燃焼型ボイラーの開発に注目が集まっている。このような流動層システムにおいて熱交換器を設計するためには、管群内における適切な熱伝達相関を得る必要がある。このため本研究では、模擬流動層内管群周りの流れの可視化をJRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置を用いて行った。さらに可視化された画像に画像処理を施し、管群内のボイド率プロファイルを得た。その結果、観察された流動様式及びボイド率プロファイルにより、流動層熱交換器においては管の配置が重要であることが分かった。

論文

Visualization and correlation analysis of counter-current two-phase flow in a thermosyphon by neutron radiography

辻 義之*; 松枝 慎二*; 小田 将広*; 松田 宗法*; 八木 貴広*; 玉置 昌義*; 松林 政仁; 藤根 成勲*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.148 - 152, 1996/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:42.18

屈曲型サーモサイフォンの基本特性を研究するために、JRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置の実時間中性子ラジオグラフィを用いて屈曲型サーモサイフォン内の作動流体の動的振る舞いを調べるとともに、局所的ボイド率計測を行った。さらに、対向二相流の相関解析を行い、入熱量と作動流体の動きとの関係を求めた。実験及び解析の結果、本手法が金属管流路内の流体の挙動を観察するのに適しており、温度の変動のみによる計測では得ることのできない重要な情報が中性子ラジオグラフィの画像解析により得られることが分かった。

論文

Three-dimensional void fraction measurement of two-phase flow in a rod bundle by neutron radiography

竹中 信幸*; 浅野 等*; 藤井 照重*; 和田 哲昌*; 松林 政仁; 鶴野 晃

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.115 - 118, 1996/00

 被引用回数:11 パーセンタイル:29.19

軽水炉の安全性にとってロッドバンドル中の二相流の振る舞いは、重要である。その中でも特に、ロッドバンドル中のスペーサ近傍の二相流の振る舞いが重要である。これまでは、X線や$$gamma$$線を用いてBWR又はPWRと同サイズのロッドバンドル中の同じ圧力、同じ温度条件下での二相流のボイド率測定が行われてきた。さらに、断面におけるボイド率分布を得るためにCT法も用いられてきた。本研究では、スペーサの材料である金属板を透過し、二相流を可視化できる中性子ラジオグラフィを用いて軽水炉燃料を模擬した4$$times$$4ロッドバンドル中のスペーサ近傍の空気-水二相流の可視化を行い、一次元の平均ボイド率分布及びCT法による3次元ボイド率分布を得た。

論文

Liquid metal flow measurement by neutron radiography

竹中 信幸*; 浅野 等*; 藤井 照重*; 本村 康哲*; 小野 厚夫*; 松林 政仁; 鶴野 晃

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.156 - 160, 1996/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:60.49

液体金属流の可視化とベクトル場を測定するための画像処理法が実時間中性子ラジオグラフィにより行われている。本研究では中性子ラジオグラフィ装置としてJRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置、作動流体として鉛-ビスマス共融混合物を用いた。可視化のためのトレーサーとして金-ガドミウムの金属間化合物を用い、流れのベクトル場は画像処理法を用いて求めた。液体金属の流れのベクトル場は液体金属による中性子の減衰が1/e未満であり、トレーサーの粒径が画像処理のためにデジタル化された画像の1ピクセルより大きい場合に実時間中性子ラジオグラフィにより得た。

論文

Musashi image processing system for dynamic neutron radiography

持木 幸一*; 村田 裕*; 竹中 信幸*; 小林 久夫*; 松林 政仁; 鶴野 晃

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.130 - 132, 1996/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:75.6

気液二相流の中性子ラジオグラフィ動画像用に二つのデジタル処理機能が武蔵工業大学動画像処理システムに追加された。一つは検査対象物の平均厚さを得るための対数変換機能であり、他方は二相流のボイド率を実時間で計算する機能である。本システムは、JRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置で中性子ラジオグラフィ実験に用いられ、有効性が実証された。特に気液二相流の実験において、液膜の厚さを実時間で計測する必要がある場合、ボイド率の時間変動を記録する必要がある場合等に本システムは有効である。

論文

Application of neutron radiography to a diagnosis of refrigerator

浅野 等*; 竹中 信幸*; 藤井 照重*; 村田 裕*; 持木 幸一*; 田口 亮*; 松林 政仁; 鶴野 晃

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.170 - 173, 1996/00

 パーセンタイル:100

装置内の混相粒の流動様式が産業用機械の性能、例えば熱伝達係数、圧力損失等に大きな影響を与える。流動現象の可視化は熱流動現象を研究するための、また使用状態における機器中の混相流の動的振る舞いを確認するための有効な手段である。今回、可視化の手法としてJRR-3M中性子ラジオグラフィ装置及び武蔵工業大学の中性子ラジオグラフィ用撮像システムを用いて一体型の冷凍機中の気液二相流の可視化を行った。可視化を行った部分は、蒸発器部、コンデンサー部、キャピラリーチューブ及びアキュムレーター部であり、可視化により、それぞれの部分において機器の使用条件下での動的振る舞いが明らかとなった。この中で、0.8mm内径のキャピラリーチューブの可視化では現在開発中の冷却型CCDカメラを用いた撮像システムを使用した。

報告書

平成4年度JRR-3M中性子ラジオグラフィ研究会報文集; 1993年2月25$$sim$$26日,東海村

研究炉部

JAERI-Conf 94-002, 154 Pages, 1994/07

JAERI-Conf-94-002.pdf:5.73MB

JRR-3M中性子ラジオグラフィ装置は平成3年度より一般利用を開始した。本装置の性能は高中性子束など世界第一級のものである。特にリアルタイムの鮮明な動画像が取得できることは広い応用分野を持つこととなった。所内における利用だけでなく、諸大学との協力研究が盛んに行われている。これらの成果を持ち寄り討論する場としてJRR-3M中性子ラジオグラフィ研究会を平成3年度に続いて、平成4年度も開催した。本報文集はこの第2回目となる研究会において発表された資料及び研究論文を収録したものである。なお、研究会は平成5年2月に2日間にわたって開かれ、研究発表12件、参加者約30名であった。

論文

蛍光による温度測定法

久保 真治; 秋野 詔夫; 秋山 光庸*; 杉山 均*

第31回日本伝熱シンポジウム講演論文集, 0, p.373 - 375, 1994/05

蛍光の残光が温度に依存することを用いた温度分布測定法を開発した。この方法は温度センサたる蛍光体を温度測定する面に塗布し、キセノンフラッシュで励起する。この後に発する蛍光残光の減衰をモノクロCCDテレビカメラで撮影し、その画像から温度を求めるというものである。本測定法開発のためにまず、温度を変化させて蛍光体の定常連続発光を分光計にて調べた。そして、蛍光の残光減衰の温度による変化をテレビカメラにより測定したところ画像の明るさと温度の関係はほぼリニアであった。さらに黄銅製プレートに蛍光体を塗り付けて、プレートの両端に常温で約30$$^{circ}$$Cの温度差をつけて本温度測定法を試みた。その結果、プレートにつけた温度勾配に垂直な等温線を得ることができ、また熱電対で測定したプレートの温度勾配と本方法で得られた温度勾配はほぼ一致していた。従って本温度測定法は伝熱研究に有効に応用できると考えられる。

論文

Water diffusion profile measurements in epoxy using neutron radiography

J.T.Lindsay*; 松林 政仁; Md.N.Islam*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 353, p.149 - 151, 1994/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:34.4

これまでポリマー中における水の拡散特性については、数多くの研究がなされ、水の拡散特性を時間、温度、圧力あるいはポリマーの厚さの関数として与える手法が開発されてきた。これらの手法の多くは、与えられた実験条件下において各パラメータの関数としてポリマー中に吸収された水の総量を与えるものであり、ポリマー中の水の濃度プロファイルを与えるものではなかった。本実験では、市販品の4種類のエポキシ樹脂接着剤を用いてエポキシ中へ浸入していく水の濃度プロファイルを中性子ラジオグラフィ技術を用いて計測した。試料の積算浸水時間及び水の温度をパラメータとして試料の中性子ラジオグラフィ撮影及び重量測定を行い、画像処理及び解析により水の濃度プロファイルを得た。さらに、エポキシ中へ水が拡散していく様子を画像化した。

論文

コブラ封印に対する新検認手法の開発

山本 洋一; 向山 武彦; 菊池 充*; 若原 道夫*; 大熊 輝夫*

第14回核物質管理学会 (INMM)日本支部年次大会論文集, p.131 - 137, 1993/11

コブラ封印は、現場検認用封印システムとして米国サンディア国立研究所が開発してきたものである。その検認方法は、封印取付時と査察時に記録した封印の光学パターンを目視比較するものであるが、この方法では査察官への負担が大きくなり、また主観的な判断となり得る場合もある。そこで、原研では簡単にしかも数値として客観的に検認結果の得られる電子式封印検認器の開発を行ってきた。これまで開発したモデルでは処理速度の制約から検認アルゴリズムは単純なものを用いているため、照射光量レベルの変化や検認器封印嵌合部のガタの影響を受けて検認精度が低下する弱点があった。今回開発した手法は、近年の演算プロセッサの処理速度の向上を考慮し画像処理技術を採用して上記弱点を克服し、検認精度を高めることができた。2台の試作機による検認試験の結果、本手法がコブラ封印の現場検認のために十分有効であることが確認できた。

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