粒子フィルタを併用したアダプティブFSAP方式の精度向上の試み

抄録

超音波アレイ探触子を用いて内部欠陥をイメージングする手法として，全波形サンプリング処理 (Full-waveforms sampling and processing: FSAP) 方式が提案されている．水中にある任意形状の被検体の内部欠陥をイメージングするために，水-固体の界面での超音波の屈折を考慮したFSAP方式について研究が行われている．この方式は，被検体の外形に追従しながら内部のイメージングを行うアダプティブな手法である．アダプティブFSAP方式では，第1ステップで被検体の外形（水-固体の界面形状）を推定する．第2ステップで，推定した界面での超音波の屈折を考慮し，伝搬経路を計算することで内部のイメージングを行う．本研究では，粒子フィルタを用いて第1ステップにおける界面形状の欠落部分の補間を試み，第2ステップにおける内部欠陥像の精度を向上させることを試みる．ここでは，粒子フィルタを用いて，界面を表現する近似曲線の関数パラメータを最適化することで界面形状を補間・外挿した．数値シミュレーションの結果，本手法によって欠陥イメージング精度が向上することを示した．