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Development of innovative maintenance system of infrastructure using 3D technology

Research Project

Project/Area Number 19K04556
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

Demizu Akira  長崎大学, 工学研究科, 技術職員 (00533308)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森田 千尋  宮崎大学, 工学部, 教授 (60230124)
伊藤 幸広  佐賀大学, 理工学部, 教授 (90223198)
松田 浩  長崎大学, 工学研究科, 教授 (20157324)
山口 浩平  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (60336013)
才本 明秀  長崎大学, 工学研究科, 教授 (00253633)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords維持管理 / 点検 / 検査 / 橋梁 / デジタル画像 / デジタルカメラ / 画像 / 老朽化 / 3D / 画像解析 / インフラ老朽化 / コンクリート / ひび割れ / 劣化 / 3Dデータ / 3Dデータ / 診断
Outline of Research at the Start

国内外においてインフラ構造物の老朽化が問題となっている中で笹子トンネルの崩落事故などの老朽化災害が起きている。維持管理が実施されているのにも関われらず、このような災害が起きる原因の一つとして、インフラ構造物の点検・診断の精度が低いことが挙げられる。そこで、本研究はデジタル画像を用いたインフラ構造物の点検・診断システムの開発を目的とする。

Outline of Final Research Achievements

In this research, we developed a new maintenance technology for infrastructure structures using 3D models constructed from digital images by SfM (Structure from Motion). Specifically, we have developed a device that records the dimensions and damage of infrastructure structures that combine small digital cameras, LED lights, telescopic rods, etc. with reasonable and high accuracy. In the verification experiment using the actual bridge and the test piece, (1) the progress of cracks could be evaluated, (2) the dimensional accuracy was confirmed to be almost the same level as the manual measurement, (3) the cracks with a width of 0.1 mm could be evaluated, and (4) the cross section. We were able to evaluate the defect. (5) We succeeded in 3D modeling of the wave-dissipating block in the water.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

開発装置はインフラ構造物を3D記録できることから形だけなく変状を正確に記録することができる。そのため時期が異なるデータを比較することで劣化の進行を正確に評価することができる。結果としてインフラ構造物の余寿命推定の予測精度を向上できる。このことから、インフラ構造物の維持管理研究の先導的となるため学術的意義の高い研究として位置づけられる。開発技術は、橋、ダム、トンネルなど多くのインフラ構造物への適用だけでなく、歴史的構造物においても適用可能となる他、日本と同様な課題に向き合うヨーロッパ、アメリカなどの諸外国への技術展開できることから社会的意義の高い研究として位置づけられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] デジタル画像相関法を用いた橋梁の亀裂・変位・ひずみ計測に関する研究2022

    • Author(s)
      出水 享,松田 浩,伊藤 幸広,森田 千尋
    • Journal Title

      ,光技術コンタクト

      Volume: 60 (2) Pages: 32-39

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] デジタルカメラを用いた鋼材の革新的亀裂検査法の開発2021

    • Author(s)
      出水享、松田 浩、伊藤幸広
    • Journal Title

      建設機械

      Volume: 4 Pages: 37-42

    • NAID

      120007033069

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] UAVとSfM技術を利用したコンクリート構造物の ひび割れ幅計測の道路橋への適用2021

    • Author(s)
      本多雅匠、森田千尋、安井賢太郎、出水享、中野敦
    • Journal Title

      実験力学

      Volume: 21 Pages: 232-239

    • NAID

      130008105666

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] たわみ影響線及びたわみ曲線の変化率を利用した橋梁劣化箇所同定2021

    • Author(s)
      市川 辰旺、宮濱 晃一、佐々木 謙二、出水 享、古賀 掲維、島﨑 航平、石井抱
    • Journal Title

      実験力学

      Volume: 21 Pages: 97-103

    • NAID

      130008086183

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] デジタルカメラを用いた鋼材の革新的亀裂検査法の開発2021

    • Author(s)
      出水享、松田浩、伊藤幸広
    • Journal Title

      建設機械

      Volume: 57 Pages: 37-42

    • NAID

      120007033069

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 軍艦島3Dプロジェクト~3D 計測技術を活用した文化財の記録2020

    • Author(s)
      木本啓介,西村正三,松田浩,出水享
    • Journal Title

      計測と制御

      Volume: 59 Pages: 1-5

    • NAID

      130007877332

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 仮設足場を用いない光学的計測法による橋梁点検に関する研究2020

    • Author(s)
      伊勢田幹太 , 出水享 , 松田浩 , 古賀掲維 , 山口浩平 , 市川辰旺
    • Journal Title

      長崎大学大学院工学研究科研究報告

      Volume: 50 Pages: 77-80

    • NAID

      120006974942

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 小型ドローンとSfMを利用した構造物ひび割れ点検における写真ラップ率の影響2022

    • Author(s)
      中西涼太、中丸ゆかり、安井賢太郎、森田千尋、出水享
    • Organizer
      令和3年度土木学会西部支部研究発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] UAVとSfMを活用した橋梁点検におけるひび割れ幅計測手法の検討2021

    • Author(s)
      本多雅匠、森田千尋、安井賢太郎、出水享
    • Organizer
      土木学会第76回年次学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 3D 計測を用いた橋梁点検に関する研究2020

    • Author(s)
      伊勢田幹太,出水享,松田浩,古賀掲維,山口浩平
    • Organizer
      令和2年度土木学会全国大会第75回年次学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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