空洞や金属物体を含む任意な地中構造によるイメージング情報からの特徴抽出への挑戦

从任意地下结构（包括空腔和金属物体）的成像信息中提取特征的挑战

• 批准号: 21K04239
• 负责人: 尾崎 亮介
• 金额: $ 0.75万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04239/
• 关键词: 変形空洞形状; 差分情報; 層状媒質構造系; 不均質分布; 周波数特性; 金属散乱体; 誘電体層; 散乱解析; 過渡散乱問題; 周期構造系; 電磁波過渡解析; 地中レーダ; 任意空洞; 金属物体; 空洞; 特徴抽出

令和4年度における研究実績の概要は，次の通りである．[1]不均質な空洞形状を含む多層構造の散乱解析本年度は，昨年度に開発した手法を利用して任意な空洞形状を検討する初期段階として，不均質に傾斜された空洞構造に対しては電界と磁界成分を組み合わせた反射応答の差分情報により，ある程度の空洞サイズを推定できる見通しを得られた．特に傾斜した空洞構造を変形した形状である左右対称の空洞構造に適用した場合には，電界と磁界成分を組み合わせた反射波形の差分情報からは，空洞構造の影響を特定するため，位相と振幅情報が全観測時間において困難である事がわかった．この事を踏まえ電界成分(又は磁界成分)のみによる応答波形の差分情報から，変形された左右対称の空洞構造に対して，ある観測時間での振幅差に対称空洞形状の効果が現れる事を明らかにした．なお本構造の解析には昨年度開発した多層分割法を併用した方法で空洞構造の大きさを変化させると，解析精度を保持できなくなる難点があった．この事を解決するべく空洞形状を変形した任意構造に対応できるような新たな数値解析手法の開発にも着手し，初期検討として不均質分布を含む均質多層構造中に適用した場合でも，精度よく解析できることを明らかにした．[2]複数の金属物体を含む構造による散乱解析とイメージング解析昨年度開発した定式化に基づいて，任意なパルス波(高次入射波)を入射できるように計算コードを開発し，過渡散乱問題による解析結果(反射応答)から金属物体(完全導体)の効果を検討し，高次入射パルスの場合，通常の入射パルス波(1次波)よりも応答振幅は全体的に小さくなってしまい，直接的に媒質の影響を受けやすいことを明らかにした．さらに金属物体の特徴抽出を行うための特性を把握するため基本的な平面格子構造間に無損失な誘電体層を装荷した場合の周波数特性を基に，精度良く解析できる事を検証した．

研究的轮廓第四个第四，如下。 [1]这个会计年度，对今年无意间空形状的多层结构进行了多层次分析，作为使用去年开发的任何空心形状的早期阶段，用于不均匀的空心结构。结合电场和磁场成分的响应已经获得了可以在一定程度上估计的前景。特别是，当应用于左 - 右对对称的Cavaly结构时，它是一种使腔结构变形的形状，相位和振幅是从结合电场和磁场成分的反射波形的差异中鉴定出来的，以确定空心结构。基于此，仅基于电场成分（或磁场成分）的响应波形的差异信息表明，对称腔形状的效果在一定的观察时间中在变形对称的空心结构中似乎在幅度差异。是在对该结构的分析中，如果使用去年开发的多层次方法更改了空心结构的大小，则有一个缺点，即无法维持分析精度。为了解决这一问题，开发了一种新的数值分析方法，该方法可以响应转化空心形状的自愿结构，即使它在均质的多层结构中应用，该结构包括不均匀的分布作为初始研究，也可以准确准确。据透露，可以分析。 [2]基于包含多个金属对象的结构的散射分析和成像分析，并且已经开发了计算代码，以便任何脉搏波（高阶波）都可以发射，并且过渡散射问题具有已经开发了分析结果的金属对象（完整导体）的效果（反射响应），在较高的阶数入射脉冲的情况下，响应幅度总体上小，直接波浪表明它易受媒介。此外，为了掌握提取金属物体特性的特征，可以验证准确的分析可以根据频率特性准确地进行，当时在基本的扁平晶格结构之间安装了未损坏的介电层时。

项目成果

Transient Response Analysis of a Dispersive Periodic Grating After Deformation

色散周期光栅变形后的瞬态响应分析

• DOI: 10.46620/22-0015
• 发表时间: 2023
• 期刊: URSI Radio Science Letter
• 作者: 王淳，尾崎亮介，山﨑恆樹;R. Ozaki and T. Yamasaki
• 通讯作者: R. Ozaki and T. Yamasaki

Analysis of Reflection Response Consists of Periodically Conducting Strips and Lossless Dielectric Layer in Dispersion Medium

色散介质中周期性导电带和无损介电层反射响应分析

• 发表时间: 2022
• 作者: C.Wang;R. Ozaki;and T. Yamasaki
• 通讯作者: and T. Yamasaki

Transient Analysis of Dispersion Medium with Conducting Strips buried in Different Depth

不同埋深导电带的色散介质瞬态分析

• 发表时间: 2021
• 作者: C.Wang;R. Ozaki;and T. Yamasaki;王淳，尾崎亮介，山﨑恆樹;尾崎亮介，山﨑恆樹;尾崎亮介，山﨑恆樹;尾崎亮介，山﨑恆樹;R. Ozaki and T. Yamasaki
• 通讯作者: R. Ozaki and T. Yamasaki

層状媒質による電磁波の反射特性解析

层状介质电磁波反射特性分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 王淳，尾崎亮介，山﨑恆樹;R. Ozaki and T. Yamasaki;R. Ozaki and T. Yamasaki;尾崎亮介，王淳，山﨑恆樹;尾崎亮介，山﨑恆樹;尾崎亮介，山﨑恆樹;尾崎亮介，賀川智弘，山﨑恆樹;尾崎亮介，山﨑恆樹;尾崎亮介，王淳，山﨑恆樹;板谷健成，尾崎亮介，山﨑恆樹
• 通讯作者: 板谷健成，尾崎亮介，山﨑恆樹

Numerical Analysis of Pulse Response for Slanted Grating Structure with an Air Regions in Dispersion Media by TE Case

TE案例对色散介质中空气区域倾斜光栅结构脉冲响应的数值分析

• DOI: 10.1587/transele.2021res0001
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEICE Transactions on Electronics
• 影响因子: 0.5
• 作者: 王淳，尾崎亮介，山﨑恆樹;R. Ozaki and T. Yamasaki;R. Ozaki and T. Yamasaki
• 通讯作者: R. Ozaki and T. Yamasaki