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ピークセンサー

【産業用エリアカメラを用いた「走行型連続画像計測システム」】
 
事例1:モノレール軌道桁調査


カメラ等設置状況
開発したシステムを用いて、モノレール営業線で検証しました。
上下線延長合計60kmの路線を夜間一週間で計測を完了させるため、計測は時速20kmで行いました。軌道桁周辺を計11台のカメラでストロボ同期で撮影しました。(下図参照)曲線区間では、車体の傾きによりカメラと桁との距離が変化しますが、ストロボ撮影で被写界深度を広く設定することができ鮮明な画像を取得することができました。
撮影した画像は11台×20万枚に上ります。車輪に設置した光学式エンコーダーから各撮影毎の変化する移動距離を算出し、画像を自動で切り出し、合成処理を行いました。PC1台当たり20万枚の画像処理を約20時間で処理することができました。
今回開発した手法を用い、既往の点検手法と遜色ない十分な精度が得られました。またビデオ画像を用いた場合の調査に比べ、成果報告まで約1/2の期間で作成することができ、格段に効率性が向上したと言えます。


画像検証
下図は従来方式(ビデオカメラ撮影)と本システム(産業用デジタルカメラ)で撮影した画像を比較したものです。従来のビデオカメラ方式の場合(左画像)、動画を一度アナログ処理して静止画に変換するため、画質の劣化が否めません。一方、本システムの場合(右画像)は、直接、高解像度のデジタル画像を解析処理に用いるため、画質の劣化が無く、近接目視レベルの画像として得ることが可能です。

従来のビデオカメラ撮影(34万画素)

本システム(産業用カメラ)画像(200万画素)


桁管理システム
本事例では、膨大な調査結果を格納し検索が可能な桁管理システムを構築しました。
システムでは、全ての桁の画像、ひびわれ状況及び損傷ランクを簡易に検索し、確認することが可能です。





事例2:トンネル壁面調査

道路トンネル壁面(上下線延長合計2km)を、計15台のカメラを同期させ、トラックにより時速20kmで走行撮影しました(下図参照)。
撮影した画像は、幾何補正後、自動接合を行い、連続画像を作成しました。そして、作成した連続画像から、ひび割れ、遊離石灰等の損傷箇所を抽出し、前年度までの目視結果と比較した損傷図として取り纏めました。

調査状況

調査状況断面図

撮影条件の検討
事例1で使用したストロボでは遠距離の照度、明るさの均一性の確保が困難であるため照明をビデオライトとしました。各画像は1平方メートルあたり200万画素相当の解像度が確保でき、シャッター速度、絞り値などの設定を可能としています。

3Dレーザスキャナとの併用
鉄道トンネルと比べ道路トンネル計測では常に壁面から一様に走行させることは容易ではありません。
そこで、三次元座標の取得が可能な3Dレーザスキャナを走行型に改良し、覆工からの距離を常に計測しながら、その後取得画像の画像解像度補正を行うことを試みました。右図はその3D計測結果です。今後、走行型画像計測システムとレーザデータとを併用させたより高精度な展開画像生成を図っていきます。

3D計測結果

目視調査との比較
目視調査は、検査者の能力差、暖昧さ等により信頼性は低いと指摘されています。
右図は、目視調査で報告されたひび割れ図と今回撮影した画像、および画像から抽出した亀裂を重畳表示したものです。 概略の箇所を記録するには目視調査も有効ですが、ひび割れの進展を判断するには、本システムを用い、画像として記録することの優位性がわかります。加えて画像記録であれば、トンネルに生じる漏水や遊離石灰なども正確に記録保存可能です。

画像比較



調査結果閲覧システム
本事例では、トンネル壁面の展開画像及びひび割れ等の損傷図を閲覧するための調査結果閲覧システムを構築しました。
ひび割れ状況、損傷度判定を簡易に検索し、確認することが可能です。

調査結果閲覧システム画面



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