マルチコプターから撮影された情報の知的画像解析による河川現地計測の新展開

• 研究課題/領域番号: 15K06234
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水工学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 藤田 一郎 神戸大学, 工学研究科, 教授 (10127392)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 洪水流観測 / 粒度分布計測 / 知的画像処理 / STIV / STVV / マルチコプター / ドローン / 河川流計測 / PIV / 知的画像解析 / 河川植生 / 湾曲部流れ

研究成果の概要

本研究ではマルチコプターから撮影した情報を高度なレベルで利用可能とするソフトウェアを開発し，河川の広範囲に渡る土砂環境および流況調査を行った．土砂環境調査では揖保川中流域の湾曲部で空中写真から砂州の堆砂形状を2013年と2015年の結果比較から求め，砂州表面の粒度分布の空間変化を画像処理手法によって求めた．河川表面流の流況に関しては信濃川を対象とし，特徴点抽出の最新アルゴリズムを用いたブレ補正プログラムを開発し，STIVの適用により十分な精度で流速分布や流量を推算できることを示した．STIVを発展させたSTVVも開発し，900ｍ区間の流況把握に成功するなど河川計測技術の新展開を実現させた．

研究成果

• [雑誌論文] UAV空撮動画にSTVVを適用した広域河川流況解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 辻 一成・谷 昂二郎・藤田 一郎・能登谷 祐一
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol. 74, No. 4
  • NAID: 130007628277
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 河川表面流画像計測STIVにおける新手法とSTI画質評価法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 能登谷祐一・藤田一郎・建口沙彩
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol. 73, No. 4
  • NAID: 130006406182
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 三次元検査空間を用いた河川表面流ベクトルの計測手法STVVの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 能登谷祐一・藤田一郎・建口沙彩
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol. 73, No. 4
  • NAID: 130006406181
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Discharge Measurements of Snowmelt Flood by Space-Time Image Velocimetry during the Night Using Far-Infrared Camera (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujita Ichiro
  • 雑誌名: Water 2017 巻: 9 号: 4 ページ: 269-269
  • DOI: 10.3390/w9040269
  • NAID: 120006348178
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SPATIAL MEASUREMENTS OF SNOWMELT FLOOD BY IMAGE ANALYSIS WITH MULTIPLE-ANGLE IMAGES AND RADIO-CONTROLLED ADCP (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujita, I., Kitada, M., Shimono, M., Kitsuda, T., Yorozuya, A., & Motonaga
  • 雑誌名: Journal of JSCE 巻: 5(1), ページ: 305-312
  • NAID: 130005988521
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ナビゲーションモードに対応した空中撮影動画のブレ補正と洪水流計測への適用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 能登谷祐一・藤田一郎・建口沙彩
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: Vol.72, No.4
  • NAID: 130005312100
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] マルチコプター撮影動画の効率的なブレ補正に基づく河川表面流速の画像解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 能登谷祐一・藤田 一郎
  • 雑誌名: 可視化情報 巻: Vol.35, Suppl.No.1 ページ: 33-36
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] マルチコプターを用いたAerial STIVによる実河川橋脚後流の画像計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 建口沙彩・能登谷祐一・藤田一郎
  • 雑誌名: 可視化情報 巻: Vol.35, Suppl.No.2 ページ: 197-198
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 河川表面流速の画像計測ソフトウェアKU-STIV開発の背景とその応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 雑誌名: 建設工学研究所論文報告集 巻: 第57号 ページ: 81-92
  • NAID: 40020715350
• [学会発表] Efficient and accurate estimation of water surface velocity in STIV (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujita, I.
  • 学会等名: 4th International Symposium of Shallow Flows
• [学会発表] 空中移動撮影された河川ビデオ画像の流速画像解析手法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 能登谷祐一・建口沙彩・藤田一郎
  • 学会等名: 土木学会第71回年次学術講演会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] マルチコプター撮影映像を用いたAerial STIVの開発とADCPによる精度検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 能登谷祐一
  • 学会等名: 土木学会第70回年次学術講演会
  • 発表場所: 岡山県岡山市岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Hydrodynamic effects on refugia of cobble-bar vegetation established along river bend (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Nakayama
  • 学会等名: the 36th IAHR World Congress
  • 発表場所: オランダ，ハーグ，ワールドフォーラム
  • 年月日: 2015-06-30
  • 国際学会
• [学会発表] Development of UAV-based river surface velocity measurement by STIV based on high-accurate image stabilization techniques (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Notoya
  • 学会等名: the 36th IAHR World Congress
  • 発表場所: オランダ，ハーグ，ワールドフォーラム
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] 高精度ブレ補正に基づくAerial STIV の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 能登谷祐一
  • 学会等名: 平成27年度関西支部年次学術講演会
  • 発表場所: 大阪府寝屋川市摂南大学寝屋川キャンパス
  • 年月日: 2015-05-30
• [図書] Experimental Hydraulics: Methods, Instrumentation, Data Processing and Management: Vol.2, Instrumentation and Measurement Techniques (2017)
  • 著者名/発表者名: Aberle,J,Rennie,CD,Admiraal,DM,Muste,M(eds),31 Contributing Authors: Fujita,I,Aberle,J,Aleixo,R,Bezzola,GR,Brasington,J,Buchholz,J, et al.
  • 総ページ数: 408
  • 出版者: CRC Press
  • ISBN: 9781138038158