2014 Fiscal Year Annual Research Report
３次元計測技術を応用した土砂災害発生の予兆検知と警戒情報の取得
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25289123
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
橋本 岳 静岡大学, 工学研究科, 准教授 (60228418)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 智 静岡大学, 農学研究科, 教授 (60197720)
竹林 洋一 静岡大学, 情報学研究科, 教授 (10345803)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ３次元計測 / 防災 / 画像計測 / 土砂災害 / 情報ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，カメラを用いて遠距離にあるターゲットの動きを高精度に計測できるという独自技術に基づいている。特にこの計測技術が他の計測技術に比べて有効な計測環境である屋外・遠距離に位置する擁壁ブロック・岩・樹木等の微小な動きの計測システムを試作し，その計測結果から土砂災害発生の予兆を検知，警戒情報を取得するシステムの開発を研究目的とする。この目的達成のため，計測システムの理論的研究から計測システムの試作について研究を行っている。
第２年度は，前年度の結果を受けて，高速道路の切土斜面の動きを計測するための予備計測を行った。この斜面は雨天等による動きが発生しており，GPSによりその動きが計測されている（真値がわかる）ことより，計測ターゲットとして適切であると考えられるためである。また，擁壁ブロックの計測を行い形状計測に成功した。その他，新しい応用例として建物の振動計測実験も行った。以下の各課題について研究を進めた。
課題１ 計測システムの開発：計測対象に適した対応点探索方法の研究を行った。屋外計測では計測機器設置の制限が強いことに対応して，設置位置の自由度を高め，かつ高精度計測可能な計測装置を開発した。これは市販のディジタルカメラを用いた汎用性の高いものである。
課題２ 計測対象の抜き出し（対応点探索）：計測対象に適した対応点探索方法の研究を行った。具体的には，人工マーカーを使用する場合の高精度化処理の研究を進めた。また，マッチングのためにPOCを原理とする高精度なマッチング方法の提案を行った。
課題３ 計測の開始・計測結果の公開：計測した結果を３次元的に表示するためのページをHPに追加した。
研究過程において，本計測法には当初の予想以上に様々な応用先があることが分かってきたため，新たなテーマについても鋭意取り組んでいる。今後，試作機を用いたヒアリング等により応用先を調査する計画である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
・計画にある課題１～課題３をほぼ達成できた。
・目標とする高精度計測を実現できる計測装置を試作し，その精度を確認できた。
・土石流の予兆検知のターゲットとして，高速道路の切土斜面の動きを計測可能な計測装置を試作し，現場での予備計測を行った。
・擁壁ブロックの計測を行った。
・本計測法が当初の予想以上に様々な分野に有効であることが明確になり研究を進めることができた。具体例として，起震車を使って建物の耐震強度を調べるための振動計測を行い新たな知見を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，観測の実施，および，計測システムの改善を継続して，危険予兆検知システムを完成させる。さらに，本計測システムの応用展開についても鋭意取り組みを続ける。本年度の後半には，最終年度として研究期間内に得られた計測システム・計測結果を基にして，土砂災害発生の予兆を検知・警戒情報を取得するシステム開発に関する研究成果を取りまとめ，成果の発表を行う。以下の各課題について研究を進める。
課題１ 計測システムの開発：今年度は，前年度の研究過程において明確になった具体的応用先に対して，基礎技術から研究を進展させて，最適な計測装置を実現する計画である。具体応用先として，高速道路の切土斜面の計測を想定し，斜面の動きを連続して計測可能な計測システム（計測距離100メートルにて，計測誤差数ミリ）を開発する。
課題２ 計測対象の抜き出し（対応点探索）：計測対象に適した対応点探索方法の研究をさらに進展させる。人工マーカーに対しては高精度を実現できるマーカーの提案を行う。自然マーカー（その場にあるものをターゲットとする）の対応点探索方法に対して，従来手法の改良および提案手法（位相限定相関法を拡張した手法）の活用を検討する。
課題３ 計測の開始，計測結果の公開：設計・製作した装置を計測現場に設置して計測を実施する。計測対象として，高速道路の切土斜面の動き等を継続する。計測結果の公開に関して，前年度に拡張したHPを活用して公開する計画である。また，ヒアリング結果を受けて，計測可能な防災関連対象から順に対応していく予定である。さらに，研究過程において本計測方法が当初の予想以上に様々な応用があることが分かってきたため，これらのテーマについても鋭意取り組んでいく。
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