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2023 年度 実施状況報告書

ドローンと衛星リモートセンシングの併用による道路法面点検の効率化

研究課題

研究課題/領域番号 21K04292
研究機関日本大学

研究代表者

朝香 智仁  日本大学, 生産工学部, 准教授 (60514164)

研究分担者 野中 崇志  日本大学, 生産工学部, 教授 (20556336)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードALOS-2/PALSAR-2 / SBAS / セマンティックセグメンテーション / PaDiM
研究実績の概要

2023年度は、昨年度、航空法の改正により実施ができなかった長大法面を対象としたドローンによる現地調査を実施することができた。衛星画像の解析に関しては、ALOS-2/PALSAR-2のSBAS(Small Baseline Subset)解析については、2022年度および2023年度の観測データを新たに加えて解析をし、研究対象地域における新たな地盤変動量に関する知見を得ることができた。AIによる画像解析に関しては、2021年度および2023年度の現地調査時に観測したドローンの可視画像および利用し、コンクリート表面のひび割れを検出する最適なディープラーニングの手法に関する研究を行った。昨年度は物体検出アルゴリズムを使用したが、今年度はセマンティックセグメンテーションによるコンクリート表面のひび割れ検出に関する研究を進め、学会発表により研究成果を公表した。PaDiM(Patch Distribution Modeling)は、各空間パッチに対して異常スコアを生成し、スコアをヒートマップとして視覚化することが可能である。本研究では、道路法面のが降雨の影響により湿潤している状態(2021年度のドローンによる観測)と乾燥している状態(2023年度のドローンによる観測)の画像から、ひび割れ「有(Positive)」および「無(Negative)」の教師データを作成し、教師データの与え方によるヒートマップ(ひび割れの検出結果)の違いについて定量的に評価した。しかしながら、セマンティックセグメンテーションによるコンクリートのひび割れ検出については、まだ改善点が多いため、次年度も継続して研究を進める予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

昨年度、無人航空機(ドローン)による現地調査ができなかった部分については今年度リカバリーすることができたが、まだ現地調査のサンプル数が不足している。よって、この部分を補うことが今後も必要となるため、研究の進捗状況はやや遅れていると判断した。

今後の研究の推進方策

2024年度は、長期海外派遣研究員として海外での研究活動を行うことになる。よって、現地調査を実施することが現実的に難しいため、現地調査以外の衛星画像の解析やAIによる解析の部分について研究を進める予定である。なお、現地調査のサンプル数が足りない部分については、研究期間の延長を申請することで対応したいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

2023年度に国際会議の渡航費として計上していた旅費については、2022年度の研究の遅れによって論文の投稿ができなかったためキャンセルしており、天候の影響により現地調査を当初計画どおりに実施できなかったことにより、使用計画と実支出額との差が生じた。2024年度は長期海外派遣研究員として海外で研究活動をすることになるため、研究期間の延長をすることで、実施できなかった国際会議への参加や現地調査を予定している。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024

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 (1件)

  • [雑誌論文] Geometric Condition of Reinforced Slopes forInSAR Analysis Using ALOS-2/PALSAR-2 Data2024

    • 著者名/発表者名
      Tomohito ASAKA, Takashi NONAKA
    • 雑誌名

      Journal of Evolving Space Activities

      巻: 1(106) ページ: 1-7

    • DOI

      10.57350/jesa.106

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 特定土工構造物の点検におけるUAV とAI の利用に関する一考察2024

    • 著者名/発表者名
      朝香智仁, 野中崇志
    • 学会等名
      第51回土木学会関東支部技術研究発表会

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公開日: 2024-12-25  

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