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高密度・高精度点群処理による工業設備の保全支援システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17KT0040
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 人工物システムの強化
研究機関電気通信大学

研究代表者

増田 宏  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (40302757)

研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード点群処理 / 設備の保全 / 形状処理 / 3次元計測 / レーザスキャナ / 工業設備の保全 / 人工物工学 / リモートセンシング
研究成果の概要

測量分野のレーザスキャナで取得された高密度・大容量・高精度点群を用いて,工業設備やインフラ設備の保全支援を行うための点群処理手法の研究を行った.大型構造物の劣化検出では,健全面の推定手法,多重解像度による差分検出手法,反射強度を用いた亀裂検出手法,鋼材平面検出手法などの点群処理手法を開発した.また,部材交換作業を支援するために,高密度の点群からに鋼材を高精度に検出する手法についても開発した.さらに,立体視デバイスを用いた目視による劣化可視化システムについても開発した.また,多頻度計測を実現するために,レーザスキャナによる点群計測を行うための自動計測ロボットの開発を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

我が国では工業設備の老朽化が急速に進んでおり,その保全作業を効率化する計算機支援システムの実現は重要な課題である.本研究では,レーザスキャナによる3次元計測で得られた,高密度・大容量・高精度な点群から,大型構造物の劣化検出や部材形状算出を行うための点群処理手法の研究を行った.また,開発手法を大型構造物やインフラ整備に適用し,IT 支援による保全作業が可能になることを示した.また,予期せぬ劣化を見つけるには,目視作業も必要なため,大規模点群の立体視システムの開発も行った.さらに,3次元計測の労力を低減するため,移動ロボットによって自動計測システムを開発をした.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 11件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Detection of Steel Materials and Bolts from Point-Clouds of Power Transmission Pylon2020

    • 著者名/発表者名
      Iku Yoshiuchi, Yuki Shinozaki, Hiroshi Masuda
    • 雑誌名

      Computer-Aided Design & Applications

      巻: 17(3) 号: 3 ページ: 575-584

    • DOI

      10.14733/cadaps.2020.575-584

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extraction of Road-Crossing Power and Communication Lines from Mobile Mapping Data2020

    • 著者名/発表者名
      Kota Tajima, Hiroshi Masuda
    • 雑誌名

      ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci.

      巻: V-2-2020 ページ: 297-304

    • DOI

      10.5194/isprs-annals-v-2-2020-297-2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extraction of Rotational Surfaces and Generalized Cylinders from Point-Clouds Using Section Curves2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Midorikawa, Hiroshi Masuda
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 12 号: 6 ページ: 901-910

    • DOI

      10.20965/ijat.2018.p0901

    • NAID

      130007506020

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2018-11-05
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Segmentation of Large-Scale Anisotropic Point-Clouds Captured by Mobile Mapping Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Yuma Mori, Keisuke Kohira and Hiroshi Masuda
    • 雑誌名

      Computer-Aided Design and Applications

      巻: Vol.16, No.3 号: 3 ページ: 466-477

    • DOI

      10.14733/cadaps.2019.466-477

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of Deterioration of Furnace Walls Using Large-Scale Point-Clouds2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shinozaki, Keisuke Kohira, Hiroshi Masuda
    • 雑誌名

      Computer-Aided Design and Applications

      巻: Vol. 15, No. 4 号: 4 ページ: 575-584

    • DOI

      10.1080/16864360.2017.1419645

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 大規模点群の立体視による大型構造物の劣化検証システム2021

    • 著者名/発表者名
      青木智子, 山本恵里佳, 増田宏
    • 学会等名
      精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Shape Reconstruction from Point Clouds for Supporting Maintenance of Power Transmission Pylons2021

    • 著者名/発表者名
      I. Yoshiuchi, H. Masuda
    • 学会等名
      10th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大規模点群を用いた大型構造物の壁面上の劣化検出2020

    • 著者名/発表者名
      山本 恵里佳,葭内 郁,増田 宏
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 自律移動ロボットによる屋内生産設備の点群データ取得システム (第 2 報)2020

    • 著者名/発表者名
      和田太一, 鈴木晶也, 石川貴一朗, 増田 宏
    • 学会等名
      精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 工業設備の大規模点群からの部材形状の抽出と認識(第 2 報)2020

    • 著者名/発表者名
      重田航平,増田 宏
    • 学会等名
      精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 3次元計測点群を用いた燃焼炉の劣化検出―点群画像による劣化検出手法の検討―2019

    • 著者名/発表者名
      山本恵里佳,葭内 郁,増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 工業設備の大規模点群からの部材形状の抽出と認識2019

    • 著者名/発表者名
      重田航平,江藤信輔,和田太一,増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 点群データを用いた大型構造物の鋼材抽出とたわみ判定2019

    • 著者名/発表者名
      葭内 郁,増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動計測による点群と画像を用いた物体の抽出と分類2019

    • 著者名/発表者名
      峯村晃平,田島晃太,松本裕稀,増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Detection of Steel Materials and Bolts from Point-Clouds of Power Transmission Pylon2019

    • 著者名/発表者名
      Iku Yoshiuchi, Yuki Shinozaki, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      The 16th Annual International CAD Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自律移動ロボットによる屋内生産設備の点群データ取得システム2019

    • 著者名/発表者名
      和田太一, 鈴木晶也, 石川貴一朗, 増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 点群データからの大型構造物の鋼材検出手法 第 2 報2019

    • 著者名/発表者名
      葭内 郁, 篠崎有希, 増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Point-Based Virtual Environment for Supporting Deterioration Diagnosis of Production Facilities2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shinozaki, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      ASME 2018 Computers and Information in Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extraction of Surfaces Using Section Curves for Engineering Plants2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Midorikawa, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      ASME 2018 Computers and Information in Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diagnosis of Deflection of Large-Scale Structures Using Dense Point-Clouds2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shinozaki, Nanami Mizuguchi, Yoshitaka Midorikawa, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Precision Engineering (ICPE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Non-Rigid Registration for Point-Clouds of Pole-Like Objects2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Matsumoto, Yoshitaka Midorikawa, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Precision Engineering (ICPE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Static Method for Estimating the Effective Spot Shape of Terrestrial Laser Scanners2018

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanaka, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Precision Engineering (ICPE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shape Reconstruction of Guardrails on Roads Using Point Clouds and Images from Mobile Mapping Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Yuma Mori, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      The Asian Conference on Design and Digital Engineering (ACDDE 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Classification of Pole-Like Objects Using Point Clouds and Images Captured by Mobile Mapping Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Yuma Mori, Keisuke Kohira, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLII-2
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自律移動ロボットによる屋内生産設備の点群データ取得システム2018

    • 著者名/発表者名
      和田太一, 鈴木晶也, 石川貴一朗, 増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 点群データからの大型構造物の鋼材検出手法 第 2 報2018

    • 著者名/発表者名
      葭内 郁, 篠崎有希, 増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いたガードレールの抽出と形状再構成2018

    • 著者名/発表者名
      松本裕稀, 森 悠真, 増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動計測による点群と画像を用いた線状物体検出(第 2 報)2018

    • 著者名/発表者名
      田島晃太, 森 悠真, 増田 宏
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模環境の3次元計測とモデリング: レーザスキャナの性能向上と応用領域の拡大 (キーノート)2018

    • 著者名/発表者名
      増田 宏
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三次元計測点群を用いた大型構造物の劣化診断  ~検出精度と信頼性の評価~2018

    • 著者名/発表者名
      篠崎 有希, 増田 宏
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 柱状物体の点群処理に適した非剛体レジストレーション(第2報)2018

    • 著者名/発表者名
      松本 裕稀,緑川 佳孝,増田 宏
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動計測による点群と画像を用いた線状物体検出(第1報)2018

    • 著者名/発表者名
      田島 晃太,森 悠真,増田 宏
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 点群データからの大型構造物の鋼材検出手法2018

    • 著者名/発表者名
      葭内 郁,篠崎 有希,緑川 佳孝,増田 宏
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高密度点群を用いた大型構造物の劣化診断 鉄塔の劣化判定2018

    • 著者名/発表者名
      篠崎有希,増田 宏
    • 学会等名
      精密工学会春季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元計測に基づく燃焼炉の保守支援2018

    • 著者名/発表者名
      篠崎有希,増田 宏
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第24期講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Point-Based Shape Monitoring of Plate Bending for Large-Scale Storage Tanks2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Fukano, Ataru Kobayashi, Kazuki Ikeda, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      Proceedings of ASME 2017 Computers and Information in Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of Deterioration of Furnace Walls Using Large-Scale Point-Clouds2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shinozaki, Keisuke Kohira, Hiroshi Masuda
    • 学会等名
      Proceedings of CAD'17
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元計測点群を用いた大型構造物の劣化診断2017

    • 著者名/発表者名
      篠崎有希, 鈴木晶也, 増田 宏, 増田 宏
    • 学会等名
      精密工学会春季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 立体視デバイスを用いた大規模 点群の高速描画2017

    • 著者名/発表者名
      石橋寛史, 齋藤和人, 増田 宏
    • 学会等名
      精密工学会春季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 点群データを用いた構造物のた わみ判定2017

    • 著者名/発表者名
      水口七海, 緑川佳孝, 小平圭祐, 増田 宏
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2022-12-28  

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