平成２６年度構造物技術交流会平成２６年度構造物技術交流会トンネル覆工調査を支援する画像処理技術全般検査トンネル覆工の画像処理を用いた調査個別検査 ①トンネル覆工面の高精細な連続画像（詳細な近接目視検査を実現する技術）信号・情報技術研究部 ②ひび割れ等の変状の検出判定ひび割れの進展の計測（健全度判定に利用）措置記録 ④構造物管理支援システムでの画像利用 ③地物を基準とした画像の距離補正（検査位置を正確に把握するための技術）（客観性,効率, 精度の向上に資する）鵜飼正人打音検査トンネル撮影ﾚｰｻﾞ検査装置 Railway Technical Research Institute はく落防止用ネット変状展開図 Railway Technical Research Institute 平成２６年度構造物技術交流会平成２６年度構造物技術交流会主なトンネル覆工面の撮影技術レーザー方式ラインセンサ台車搭載 MC牽引軌陸車載線方法撮影速度分解能 0.5mm エリアセンサ（ＣＣＤカメラ）ラインセンサカメラハイビジョンカメラ測定原理ＭC+トロＭC + トロＭC実装トラック実装軌陸車 ATカート + 軽便トロ軽便トロレーザビームで全周をスキャニングし、画像処理により連続壁面画像を得る計測内容表面性状表面性状表面性状表面性状計測方式連続計測連続計測部分計測部分的計測分解能 ◎ ◎ ◎ △ 計測速度 ○ ◎ ◎ △ データ処理の即時性 ○ ○ △ △ 継続的維持管理への対応 ◎ ◎ ◎ ○ 経済性 △ ◎ ○ ○ 計測時の照明不要要要要その他メーカ開発ブラックボックスあり MC牽引軌陸車 2～15km/h 撮影技術の比較項目 2～10km/h 15km/h １ｍｍ 1mm 20km/h～45km/h 0.5～1mm レーザー方式とラインセンサカメラ方式に大別レーザー方式とラインセンサカメラ方式に大別されるが、されるが、エリアカメラ方式も報告されている。 Railway Technical Research Institute 平成２６年度構造物技術交流会トンネルスキャナーの撮影方法レーザー方式ラインセンサカメラ方式ラインセンサカメラにより順次移動しながらトンネル壁面を撮影、デジタル記録し、画像処理により全周展開画像を得るビデオカメラ方式写真方式ハイビジョンビデオカメラにより、順次移動しながデジタルカメらトンネル壁面を走査し、ラ等を利用し画像処理により全周展撮影する開画像を得る鉄道総研開発ブラックボックス無し Railway Technical Research Institute 平成26年度構造物技術交流会ハイビジョンカメラによるパノラマ画像の例－ご要望に対応すべく豊富な撮影バリエーションを用意－撮影機材発電機ﾓｰﾀｰｶｰﾄﾛﾘｰﾄﾛﾘｰ *阪急電鉄殿軌道検測車*に仮設モーターカー＋トロ発電機撮影機材（手引き or ATカート）軌道自動車軌陸車着脱式架台軽便トロ Railway Technical Research Institute 動画の各フレームの中心部分を抽出し、移動量だけずらして画像を次々に貼り合わせることで高精細のパノラマ画像を作成する技術 Railway Technical Research Institute 1 平成２６年度構造物技術交流会平成２６年度構造物技術交流会サブピクセル精度のひび割れ検出ひび割れ検出精度の検証検査精度の向上を図るためには、ひび割れの位置や幅を正確に特定する、ひび割れ検出処理の高性能化が必要である ⇒サブピクセル精度のひび割れ検出アルゴリズムの開発を行った 0.53(画)/0.50(ゲ) デジタル画像におけるひび割れ部分の輝度分布 1.00 クラックゲージにより測定したひび割れ幅実際のひび割れ画像 0.59(画)/ 0.60(ゲ) 0.99 画素レベル以上の細かひび割れ部分の拡大一般的な処理では、画素単位が計測精度の限界さで位置を特定したい画像処理により測定したひび割れ幅画像分解能の1/10程度の細かなひび割れまで検出することができた Railway Technical Research Institute Railway Technical Research Institute 平成２６年度構造物技術交流会平成２６年度構造物技術交流会実トンネル画像によるひび割れ検出結果トンネル覆工管理への応用－構造物管理支援システムとのリンク－ (阪神電鉄殿の例) 定期検査台帳変状の確認（画像を拡大）システムの図マスタに取り込み変状内容の入力・自動目安判定 ① 元画像健全度判定 ② ひび割れ候補を抽出ひび割れ状況の比較例経時変化を正確に把握漏水状況の比較例経時変化を正確に把握変化無し漏水が止まっている Railway Technical Research Institute ④ ノイズが抑えられた実用的な抽出結果 ③ 形状特徴に基づくフィルタリング例 Railway Technical Research Institute 平成２６年度構造物技術交流会トンネルスキャナー撮影業務の流れ撮影・画像処理撮影業務の枠組み撮影工程鉄道事業者机上検討・現場調査トンネル断面や撮影用トロ図面撮影装置の仮設撮影イメージ本番撮影の様子覆工面撮影撮影指導夜間間合いを利用しての撮影複線ｼｰﾙﾄﾞ以外は１回の走行で撮影する画像処理工程･････表示･････････不足･･断面方向接合処理各カメラの画像を断面方向に接合等 JRSI 安全管理等ｺﾝｻﾙ会社等画像のつなぎあわせ処理の高精度化（カメラ間）走査画像の取り込み PCで処理できる形式に変換撮影作業等鉄道総研鉄道構造物維持管理標準への記載全般検査への活用構造物管理支援システムへのエクスポート機能輝度補正処理変状展開図ｶﾞﾝﾏ補正等により輝度を調整成果品印刷物・JPG・BMP等の画像、変状展開図等の指定のデータ形式で納品編集画像を構造物管理支援システムに取り込み、健全度の判定を行う画像処理によるひび割れの自動抽出 Railway Technical Research Institute 2