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2017 年度 実績報告書

人間と計算機の知的協働によるコンクリート施設維持管理のための変状図作成の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 15K06180
研究機関山口大学

研究代表者

河村 圭  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (70397991)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード維持管理 / ひび割れ抽出 / 画像処理 / 社会基盤 / コンクリート施設 / 知的情報処理 / 対話型遺伝的アルゴリズム
研究実績の概要

本研究の目的は、人間と計算機の協働を可能とした知的情報処理により、効率的かつ高精度に変状展開図を半自動的に作成する手法を確立し、コンクリート施設のための変状図作成支援システムを開発することである。なお、本研究で対象とする変状は、ひび割れである。この実現のため、次の主要技術の研究・開発・検証を行った。【技術1】直観による画像処理パラメータ調整、【技術2】指を利用したひび割れ抽出、【技術3】撮影画像展開図および変状図Viewerの開発
平成29年度は、深層学習を利用したひび割れ領域の自動識別法を研究した。さらに、撮影画像展開図全体を表示できる機能を開発した。以下には、補助事業期間全体を通して得られた成果をまとめる。
技術1:ひび割れ抽出のための画像処理パラメータ調整に、タッチパネルおよび対話型遺伝的アルゴリズムを利用し、システムが提示したサンプル画像を、ユーザは主観的に評価することで、撮影画像展開図の画質に適した、画像処理パラメータへ調整できる機能を開発した。これにより、ユーザは、画像処理の知識がなくともパラメータを直観的に調整できる。
技術2:タッチパネルに表示された撮影画像上のひび割れを、ユーザが指で抽出領域をおおまかになぞることにより、ひび割れを抽出する機能を開発した。さらに、技術1と2を統合した、ひび割れ抽出画像処理ソフトを開発した。これにより、ひび割れ抽出のための画像処理パラメータ調整から抽出までの一連の作業がソフト上で連続操作でき、分割画像領域における、ひび割れ抽出作業の効率化を実現できた。また、深層学習を利用した、ひび割れ領域の自動識別を可能とすることで抽出作業の効率化を実現した。
技術3:一般的なブラウザ上で、撮影画像展開図全体を表示できる機能を開発した。将来、技術2と連携させることにより、撮影画像展開図全体から円滑に、ひび割れ抽出作業ができるソフト開発が可能となった。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] トンネル壁面画像展開図作成における画像間の画素値差分布の勾配を利用した画像結合位置探索手法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      河村 圭,吉崎晶俊,Cuong Nguyen KIM,塩崎正人,中村秀明
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3

      巻: 73 ページ: I_188-I_200

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejcei.73.I_188

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地方自治体の道路維持管理を効率化する走行型計測システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      塩崎正人,河村 圭,西山 哲
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3

      巻: 73 ページ: I_141-I_146

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejcei.73.I_141

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 維持管理のイノベーションのためのモニタリング実装方法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      杉崎光一,家入正隆,北原武嗣,長山智則,河村 圭,松田 浩
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3

      巻: 73 ページ: II_17-II_32

    • DOI

      https://doi.org/10.2208/jscejcei.73.II_17

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of an Automatic Crack Inspection System for Concrete Tunnel Lining Based on Computer Vision Technologies2018

    • 著者名/発表者名
      C. N. Kim, K. Kawamura, M. Shiozaki,A. Tarighat
    • 学会等名
      The 2018 3rd International Conference on Building Materials and Construction
    • 国際学会
  • [学会発表] トンネル壁面撮影画像展開図作成における類似度計算手法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      仁田尾慎吾,吉崎俊,河村 圭,塩崎 正人
    • 学会等名
      第69回土木学会中国支部研究発表会
  • [学会発表] デジタル画像を用いたひび割れ抽出へのフラクタルの適用2017

    • 著者名/発表者名
      塩崎正人,河村 圭,西山 哲,村上慧季,宮地立
    • 学会等名
      第69回土木学会中国支部研究発表会
  • [学会発表] 深層学習を用いたひび割れ領域の自動識別法に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      中村優志,河村 圭,児玉聖治,村上慧季,塩崎正人
    • 学会等名
      平成29年度土木学会全国大会・第72回年次学術講演会
  • [学会発表] 道路インフラの日常点検に向けた走行型計測装置のプロトタイプ作成2017

    • 著者名/発表者名
      塩崎正人,河村 圭,押切幸治,菊地太郎
    • 学会等名
      平成29年度土木学会全国大会・第72回年次学術講演会
  • [学会発表] 維持管理のイノベーションのためのモニタリング実装方法に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      杉崎光一,家入正隆,北原武嗣,長山智則,河村 圭,松田 浩
    • 学会等名
      第42回土木情報学シンポジウム
  • [学会発表] 地方自治体の道路維持管理を効率化する走行型計測システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      塩崎正人,河村 圭,西山 哲
    • 学会等名
      第42回土木情報学シンポジウム
  • [学会発表] トンネル壁面画像展開図作成のための曲率を用いた画像結合位置探索手法に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      吉崎晶俊,河村 圭,仁田尾慎吾,塩崎正人,中村秀明
    • 学会等名
      第42回土木情報学シンポジウム

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公開日: 2018-12-17  

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