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- 利用压缩传感的图像振动测量方法的开发〜车身和发动机实际运行中的高速振动
传统上使用高速摄像机来可视化和测量实际运行过程中车身和发动机的高频振动，但随着拍摄速度的提高，分辨率降低，无法测量大范围的微小振动。
为了解决这个问题，系统工程组讲师加藤佑树、Ono Sokki Co, Ltd 和 Kozo Keikaku Research Institute Co, Ltd 开发了压缩感知 DIC，这是一种将数字图像相关 (DIC) 与两种数据科学技术相结合的新方法：压缩感知 (*1) 和 POD（一种模式分解方法）(*2)。然而，虽然该方法可以测量振动测试期间出现的简单振动，但是存在当存在大量振动分量（例如发动机的实际振动）时变得难以测量的问题。
加藤讲师领导的研究小组开发了一种使用基于转速计测量的旋转信息创建的旋转顺序基础的压缩感知方法。这使得要恢复的变量数量变得稀疏，并且能够测量复杂的振动，例如在生产发动机中。这使得能够对大面积（1平方米）、高频（几百赫兹）和微小振幅（几微米）的实际运行振动进行全场测量，这在以前是不可能测量的。
图：使用开发的方法测量发动机进气管道和发动机罩振动的结果
未来，通过扩展所开发的方法，我们的目标是测量结构的固有频率和本征模态，并将其与数值计算模型相结合。这有望进一步改善发动机、车身和结构的振动设计。
此结果于 2025 年 2 月 1 日发表在《机械系统和信号处理》杂志上。
研究员评论
“这项研究的结果使得测量广泛的微振动成为可能，这是迄今为止无法在全视野中观察到的。我对结果非常满意，因为它们有望用于机械设计领域。未来，我们希望提高测量精度，并开始使用这种方法测量新的振动现象。” （讲师加藤佑树）
发表论文
标题：使用亚奈奎斯特速率 3D-DIC 和压缩感知及阶次分析对工作条件下的高频微振动进行全场测量
作者：加藤由纪、渡引创真、大高正义
发表于：机械系统和信号处理
发布日期：2025 年 2 月 1 日
做我：https://doiorg/101016/jymssp2024112179
术语表
*1) 压缩传感
它是一种从少量数据中提取更复杂信息的数据科学技术。这是一种利用变量在特定基础上变得稀疏的性质的恢复方法，被用于MRI等医疗设备领域以及射电天文学领域，在黑洞可视化等方面已得到实际应用。
*2) 点击此处查看参考
加藤，Y，＆Watahiki，S（2023）。利用图像相关和压缩感知的结构振动模式识别方法。机械系统和信号处理，199, 110495。
https://doiorg/101016/jymssp2023110495
https://wwwkkecojp/release/14408
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