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高速道路における点検の高度化に関する研究

概要

当研究室で開発している「画素毎動き補償イメージング」の応用例として,インフラ維持・管理における点検技術の高度化に向けた提案を行っている.カメラ撮影において,モーションブラーは画像の画質劣化を招く主たる要因の一つである.このモーションブラーを改善する取り組みは,手ぶれ補正機能やフラッシュ,露光時間の制限といった様々な手法で取り組まれてきており,画質改善に対する寄与が図られている.しかしながら,特にインフラ維持・管理目的の点検では,インフラ機能自体を停止することが難しい状況もあるため,インフラ上を車両で高速に移動しながら構造物等を撮影するといったことが求められる.さらに,点検目的では高い精度の画像判定が要求されるため,高分解能の画像をモーションブラー無しで撮影することは極めて困難な課題であった.そこで,本研究ではモーションブラー補償装置を利用し,上記の問題を改善する手法を提案している.

上記の研究成果は,東京大学石川渡辺研究室と中日本高速道路株式会社との共同研究である.



Concept of advanced inspection

Motion blur compensation system
※本実験は通行規制区間内で実施しています
Result image


モーションブラー補償装置をインフラ維持・管理に応用するため,要求仕様を検討した上で,複数回の現地実験を経てモーションブラー補償技術の実用化に向けた検証を行っている.その結果,実際のトンネルで地面から高さ7mの天井に対して時速100kmの移動体からの撮像で,設定した要求仕様を満たすモーションブラーの除去を実現した.

参考文献

  1. Tomohiko Hayakawa and Masatoshi Ishikawa, "Motion-blur-compensated structural health monitoring system for tunnels at a speed of 100 km/h," SPIE Smart Structures/NDE 2017(Portland, Oregon, USA. 2017.03.29)/ (Oral Session)
  2. Tomohiko Hayakawa, and Masatoshi Ishikawa: Development of Motion-Blur-Compensated High-Speed Moving Visual Inspection Vehicle for Tunnels, Int. J. Struct. Civ. Eng. Res., Vol. 5, No. 2, pp. 151-155, 2016.
  3. Tomohiko Hayakawa and Masatoshi Ishikawa, "Motion-blur-compensated structural health monitoring system for tunnels using pre-emphasis technique," Fifth International Symposium on Life -Cycle Civil Engineering, IALCCE2016(Delft, The Netherlands, 2016.10.16-19)
  4. Tomohiko Hayakawa and Masatoshi Ishikawa: Development of Motion-Blur-Compensated High-Speed Moving Visual Inspection Vehicle for Tunnels (ICGCE'16) (Penang, 2016.1.13) / Proceedings of 2016 3rd International Conference on Geological and Civil Engineering, pp. 24-28 (2016) Best Presentation Award
  5. 早川智彦, 小松由里子, 東晋一郎, 石川 正俊: インフラ維持・管理におけるモーションブラー補償装置の利用,第31回日本道路会議, 2006 (2015)

東京大学 情報理工学系研究科 システム情報学専攻 ・創造情報学専攻 / 工学部 計数工学科 石川渡辺研究室
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