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深層学習を用いた護岸壁面のひび割れ検知Webシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K12083
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分62020:ウェブ情報学およびサービス情報学関連
研究機関大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2020-2021)

研究代表者

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

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード深層学習 / 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
研究開始時の研究の概要

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.

研究成果の概要

本研究者らは,自治体の実務で使用される小型汎用ドローンの空撮画像を対象に,深層学習を活用した検知プログラムを開発し,自動的にひび割れ箇所を検知するWebシステムの研究開発を,インフラを維持管理する地方自治体(特に、大阪港湾局)と連携して進めた.研究では,いくつかの港湾岸壁で計測実験を実施し,検知システムの性能評価をおこなった.現状の評価結果では幅3mm以上(3mmから数cm)のひび割れを,正解率89%の検知性能が実現できているが,現場によっては1mm程度のひび割れについても正確に検知できている場合もあり,プログラムの改良余地が多く,さらなる研究開発の必要性が明らかになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

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.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takizawa, Haruka Narumoto, Shinpei Ito, Nagahiro Yoshida
    • 雑誌名

      建築情報学会論文誌

      巻: 2 号: 1 ページ: a1-a28

    • DOI

      10.50926/ais.2.1_a

    • ISSN
      2436-3863
    • 年月日
      2022-10-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      小見 大騎, 吉田 大介, 亀山 智仁, 上田 直生
    • 学会等名
      第31回地理情報システム学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      小見 大騎, 亀山 智仁, 吉田 大介, 上田 直生
    • 学会等名
      測位技術振興会 第4回研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ドローンを活用した構造物の計測とデータ活用2021

    • 著者名/発表者名
      吉田 大介
    • 学会等名
      センサー/DX 技術展2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      金 幸隆, 吉田 大介, 根本 達也, 原口 強
    • 学会等名
      日本第四紀学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      瀧澤重志,衣川雛
    • 学会等名
      地理情報システム学会第30回学術研究発表大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ドローンを活用した構造物の計測とデータ活用2021

    • 著者名/発表者名
      吉田大介
    • 学会等名
      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』
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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