成果報告書詳細
管理番号20160000000777
タイトル平成26年度ー平成27年度成果報告書 SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/インフラ維持管理・更新・マネジメント技術 モニタリングシステムの現場実証 高解像度画像からのクラック自動抽出技術による空港の舗装巡回点検用モニタリングシステムの研究開発
公開日2016/9/10
報告書年度2014 - 2015
委託先名株式会社アルファ・プロダクト
プロジェクト番号P14031
部署名ロボット・AI部
和文要約件名:平成26年度ー平成27年度成果報告書 SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)インフラ維持管理・更新・マネジメント技術/モニタリングシステムの現場実証/高解像度画像からのクラック自動抽出技術による空港の舗装巡回点検用モニタリングシステムの研究開発

<開発概要>
開発したシステムは、高精細画像からクラックを自動で抽出する専用ソフトを使用し、抽出したクラックを幅0.5mm単位で色別表示し、幅単位で長さを自動集計して、正確なクラックの状況を記録できることを主目的としている。
画像とクラックデータはソフトで接合し、全体像を確認できる。また接合したクラックデータをDXFデータに変換して、測定したGPS座標を基準に既存のCAD図面に貼り付けることができるため、クラックの正確なパターンとともに管理することができる。
クラック抽出ソフトの精度に下限はないが、処理精度は撮影に使用したカメラの解像度と撮影範囲に依存する。実際の処理として確認できている精度は0.1mmであり、斜め方向の精度も十分であることをプリントしたテストパターンの認識実験で確認している。また、モニタリングシステムとして、クラックの進展を正確に記録できることを求められているが、これについてはトンネルセグメントの破壊試験で、実験開始から終了までのクラックの状況変化を正確にとらえた記録で間接的に実証することができている。
なお、使用しているクラック自動抽出ソフトは国土交通省のNETISにKT130046-Vとして登録済である。
<撮影装置>
撮影は2台並列の4Kデジタルビデオカメラ(800万画素)搭載の装置を、時速約5kmの2名による手押し連続移動で行い、約5時間で幅12m×長さ3000mの範囲の撮影を可能にしている。
走行距離は精度1mmのドップラーレーザーで測定し、70cm単位で別のレーザーポインターが照射される。このマーカーの写っている静止画を自動で抽出し、接合する。この装置の5時間分のデータ処理に要する時間は想定で約28ー30時間、データ解析に必要な費用は想定で約297万円である。撮影装置は分解して作業車1台の荷台に積むことができ、組立に要する時間は2名の作業で約45分、分解は同じく約20分である。電源にはすべて充電式バッテリーを使用し、外気温0度で5時間以上の動作が可能となっている。
英文要約Title:Development of a monitoring system for airport roadways utilizing automatic image analyzing technology of high resolution images for crack detection (FY2014-FY2015) Final Report


The system utilizes a program to automatically detect cracks in surfaces, sorts them by color in steps of 0.5 mm, calculates their length and allows for precise documentation of the cracks.
The images and crack data are combined by the program to allow an inspection of the whole picture. Combined crack data can converted to DXF format and paste on the existing CAD drawing, so easy to management the data.
There is no lower limit for the software for the detection of cracks, but it is dependent on the resolution of the camera and the size of the photographed area. The lowest confirmed detection limit is 0.1 mm, which was tested on a printing of a test pattern. As a test for the capacity to be used as a monitoring system for the documentation of the progression of a crack, a tunnel segment was observed during non destructive testing and
through the gathered data, allowed for indirect verification of the statuses of the crack.
The employed crack detection software is registered at the national ministry of transport NETIS under KT130046-V.

When photographing, an apparatus consisting of two 4K digital cameras (8Mpx) is moved with a speed of 5km/h by two people and allows for the imaging of an area 12m wide and 3000m long in about 5 hours.
The running distance is limited by a LASER pointer with a precision of 1mm, while a different LASER illuminates the path every 70cm. The still images with this marker are automatically sorted and combined. With the accumulated data over 5 hours using the above apparatus, this process takes about 28-30 hours, the cost for analyzing this data is estimated to be about 2.98 million Yen. The imaging apparatus can be disassembled and loaded into a single truck. The assembly takes two workers 45 minutes, the disassembly 20 minutes. Rechargeable batteries are used as the power source for all functions and allow for continuous operation for more than 5 hours with an outside temperature of 0°Celsius.
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