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章 忠(しょう ちゅう)

所属 機械工学系
兼務 人間・ロボット共生リサーチセンター
未来ビークルシティリサーチセンター
職名 教授
専門分野 計測工学 / 知的システム工学 / 自動車工学
学位 博士(工学) (岡山大学)
所属学会 計測自動制御学会 / 日本機械学会 / 日本自動車技術会 / 信号処理学会 / IEEE
E-mail zhang@me
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://is.me.tut.ac.jp/

研究紹介

計測工学と知的システム工学を基にして、システムの知的状態評価、追跡、予測および診断技術を中心とした計測システムの研究に取り組んでいます。研究テーマは「人間とシステム」をキーワードにして設定し、人にやさしい技術の確立を目指しています.主な研究テーマは以下のとおりです。
1.ウェーブレット変換に関する研究:
1)複素離散ウェーブレット変換の構築
2)実信号マザーウェーブレットとそのフィルタバンクのデザイン
3)ウェーブレット変換と周辺技術(フラクタル、カオスやニューラルネットワークなど)との融合技術の開発
4)ウェーブレット変換による信号・画像処理;
2.セルラニューラルネットワーク(CNN)に関する研究:
1)連想記憶におけるCNNの最適設計
2)CNNによる知的センサーの開発
3)CNNによるフィルタリングと画像処理;
3.知的状態評価、診断、予測技術に関する研究:
1)ニューラルネットワークによる知的異常診断
2)自己組織マップによる特徴抽出とパターン認識
3)カオス解析によるシステムの状態変化追跡と予測
4)フラクタル解析による評価・予測技術;
4.振動騒音低減技術と音響デザインに関する研究:
1)両耳聴モデルによる知的3次元音源定位
2)独立成分分析による音源の分離
3)音響と脳波の相関関係の解析による音響信号の快適・不快の定量的評価
4)音声合成と機械システムの音響デザイン

テーマ1:Wavelet変換の高速化およびその応用に関する研究

概要

産業分野において,周波数解析などの信号処理技術が利用されています.本研究では,信号処理手法のなかでも時間周波数解析手法であるWavelet変換に関する基礎研究を行い,高速化・高分解能化技術を開発しています.また,これらのソフトウェアツール化にも取り組んでいます.さらに,開発した処理手法の産業応用として,実信号ウェーブレット瞬時相関による異常音(振動)検出,または画像処理による金属表面欠陥の検出システムを開発しています.これらにより,従来検出しにくい非定常な異常音(振動)の検出,また目視検査に依存してきた,めっき製品の微細キズなど検出の自動化を目指しています.

キーワード

Wavelet変換,信号・画像処理,異常検査,表面欠陥検査

テーマ2:相互結合型ニューラルネットワークの最適設計とその異常診断への応用

概要

2007年問題に代表される,熟練技術者の大量退職や不足によって,従来,作業者の経験や勘に依存してきた状態診断・異常/故障判定をコンピュータで代替させることへの重要性が高まっています.本研究では,相互結合型ニューラルネットワークの一つである,セルラニューラルネットワーク(CNN)の設計手法について研究しており,従来,主に2値信号のみを取り扱ってきたCNNを多値化することで解析分解能を向上させて,肝機能診断や文字認識などの診断・認識分野への応用を検討しています.また,多値CNNに関する最適なパラメータ設計手法についても研究しています.

キーワード

セルラニューラルネットワーク,異常診断,自動認識

テーマ3:自動車の安全運転支援システムの構築

概要

現在,自動車メーカを中心に,カーナビやナイトビジョン,エアバッグに代表される安全支援システムが実用化されています.これらにより,事故の発生時点とその前後における死傷率の減少が見込まれています.本研究では,このような事故発生に至らないための究極の安全運転支援システムとして,ドライバの行動予測や居眠り運転の早期検出技術,携帯電話などの音声使用による作業負荷を軽減するハンズフリー機器の開発などによる,根本的な危険運転の排除を目指した研究をおこなっています.

キーワード

安全運転支援,ドライバ計測,居眠り検出

担当授業科目名(科目コード)

応用数学II (B1161004a,b) / 計測工学 (B11620050) / 生産システム・計測特論 (D31030060) / 信号・画像計測特論 (M21623100) / プロジェクト研究 (B11510080)

その他(受賞、学会役員等)

Wavelet変換理論に関する基礎研究,信号処理技術を応用した高度制御技術の開発研究,振動や騒音の解析および現象解明に関する研究,音環境の改善およびデザインに関する研究,表情認識と心理状態推定に関する研究

受賞等
◆2005年10月 発明協会岡山県支部賞
◆2007年 1月 計測自動制御学会中部支部研究賞
◆2008年 6月 ICICIC2008 Best Paper Award
◆2008年 8月 ICWAPR2008 Outstanding Session Organization Award
◆2009年 7月 ICWAR2009 Best Paper Award
◆2010年 信号処理学会論文賞
◆2013年 3月 永井科学技術財団 共同研究奨励賞


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