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2017 年度 実績報告書

ディープラーニングによる可視・赤外画像からのコンクリート表面ひび割れ自動検出

研究課題

研究課題/領域番号 16K06440
研究機関愛媛大学

研究代表者

大賀 水田生  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (80116912)

研究分担者 全 邦釘  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (60605955)
研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2018-03-31
キーワードディープラーニング / ひび割れ検出 / コンクリート / 維持管理 / 画像処理
研究実績の概要

本研究は,近年注目されている人工知能技術であるディープラーニングにより,コンクリートの表面を撮影した画像からひび割れを自動検出し,そしてそのひび割れが構造物に与える影響について評価することを目的とした.
その中で,ディープラーニングに,同じく機械学習手法の一つであるRandom Forestを組み合わせて用いると精度の良い検出結果が得られることが明らかとなった.本手法は,特徴量を自動で計算するディープラーニングをベースとしているため,従来の同種研究で課題であった汚れや遊離石灰などの存在に対しても影響をほとんど受けない.さらに,誤認識の決定的な要因であった打ち継ぎ目などについても,打ち継ぎ目とひび割れの特徴を自動的に導出することで,見分けがつき,誤認識率が大幅に低下した.
Random Forestについても単純に用いるのではなく,画素単位の検出を目的としたRandom Forest,画素単位の検出後に形状を判定することを目的としたRandom Forestの2段階に分けて用いた.その結果,ひび割れらしくない形状のものについては適切に省けるようになり,Pコン跡やノイズなど,ディープラーニングの段階で省ききれなかったものについても確実に省けるようになった.
これにより,本研究で用いた画像(ビル,橋梁,トンネルを撮影したもの)について,99.8%を超える正解率となった.また,実際に検出後の画像も非常にもっともらしく,これは今後の実用化に向けて非常に有意義な結果である.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] ディープラーニングおよびRandom Forestによるコンクリートのひび割れ自動検出手法2017

    • 著者名/発表者名
      全 邦釘,嶋本 ゆり,大窪 和明,三輪 知寛,大賀 水田生
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3

      巻: 73 ページ: I_297-I_307

    • 査読あり
  • [学会発表] AIの構造工学、維持管理への展開2018

    • 著者名/発表者名
      全 邦釘
    • 学会等名
      首都高速道路株式会社・一般財団法人首都高速道路技術センター 技術講演会・技術展示会
    • 招待講演
  • [学会発表] 橋梁維持管理における新技術開発への取り組み2018

    • 著者名/発表者名
      全 邦釘
    • 学会等名
      土木計画学ワンデイセミナー NO.93 地域アセットマネジメントの実装へ向けて ー地域ニーズに応じたインフラ管理とはー
    • 招待講演
  • [学会発表] 構造工学へのAI活用の近い未来像と遠い未来像2018

    • 著者名/発表者名
      全 邦釘
    • 学会等名
      平成29年度構造工学セミナー「人工知能(AI)の構造工学分野での応用可能性を探る」
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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