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Development of Web System for Detecting Cracks on Wall Surface using Deep Learning

Research Project

Project/Area Number 20K12083
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 62020:Web informatics and service informatics-related
Research InstitutionOsaka Metropolitan University (2022)
Osaka City University (2020-2021)

Principal Investigator

YOSHIDA Daisuke  大阪公立大学, 大学院情報学研究科, 准教授 (00555344)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川合 忠雄  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (20177637)
瀧澤 重志  大阪公立大学, 大学院生活科学研究科, 教授 (40304133)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords深層学習 / Webシステム / ドローン / ひび割れ検知 / 3次元モデル / 3次元モデル
Outline of Research at the Start

本研究者はドローン等のICTを活用し,インフラ維持管理における応用研究を自治体と連携し進めてきた.これまでの研究成果として,深層学習を用いた護岸壁面のひび割れ検知プロトタイプを開発し,現在は検知結果の精度検証や,検知性能向上のための改良などを進めている.本研究では,このプロトタイプをWebシステムに実装することで広くシステムを利用可能にし,自治体との連携を通じて実用レベルでの有用性を明らかにする.

Outline of Final Research Achievements

The researchers have developed a detection program that utilizes deep learning for aerial images taken by small general-purpose drones used in the practice of local governments, and are researching and developing a web system that automatically detects cracks. We proceeded in cooperation with local governments that maintain and manage infrastructure (especially the Osaka Ports and Harbors Bureau). In the research, measurement experiments were carried out at several harbor quay walls and the performance of the detection system was evaluated. The current evaluation results show that the detection performance achieves an accuracy rate of 89% for cracks wider than 3mm (ranging from 3mm to several centimeters). However, in some field cases, it is possible to accurately detect cracks as small as 1mm, indicating significant room for improvement in the program. This reveals the need for further research and development.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,将来的に研究成果の他自治体・部局への横展開を想定しているため,高価で取り扱いが難しい産業用ドローンではなく,実際の業務で使用している比較的安価な小型汎用ドローンで得られる画像データを対象とし,深層学習を用いた物体検出手法の実装により,港湾施設点検に必要な検知性能を目指す点があげられる.また,この本研究を通じ,自治体職員のドローンの操縦を含めた計測データの活用がおこなえる人材育成についても同時に進めた.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Comparison of Physical Distances Between Pedestrians on a Street in the Central Area of Osaka City Before and After the Covid-19 Pandemic Based on Deep Learning Techniques2022

    • Author(s)
      Atsushi Takizawa, Haruka Narumoto, Shinpei Ito, Nagahiro Yoshida
    • Journal Title

      Journal of Architectural Informatics Society

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: a1-a28

    • DOI

      10.50926/ais.2.1_a

    • ISSN
      2436-3863
    • Year and Date
      2022-10-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 港湾岸壁のオルソ画像を対象としたひび割れ検知Webシステムの開発2022

    • Author(s)
      小見 大騎, 吉田 大介, 亀山 智仁, 上田 直生
    • Organizer
      第31回地理情報システム学会研究発表大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 物体検出手法とセグメンテーション手法を組み合わせたコンクリート構造物のひび割れ検知システムに関する研究2022

    • Author(s)
      小見 大騎, 亀山 智仁, 吉田 大介, 上田 直生
    • Organizer
      測位技術振興会 第4回研究発表講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ドローンを活用した構造物の計測とデータ活用2021

    • Author(s)
      吉田 大介
    • Organizer
      センサー/DX 技術展2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ドローン写真測量による串本袋港周辺の波蝕棚と海食台の形成水深2021

    • Author(s)
      金 幸隆, 吉田 大介, 根本 達也, 原口 強
    • Organizer
      日本第四紀学会2021年大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 複数の深層学習手法による街路の全方位の深度推定と都市景観評価への応用2021

    • Author(s)
      瀧澤重志,衣川雛
    • Organizer
      地理情報システム学会第30回学術研究発表大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ドローンを活用した構造物の計測とデータ活用2021

    • Author(s)
      吉田大介
    • Organizer
      第84回 オープン・ラボラトリー『未来都市へと紡ぐインフラ管理技術とデータ活用』
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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