技術開発

目次

路面性状計測技術

 路面性状測定システム:Kei-Doc2.0
 小型路面性状計測システム

路面性状測定システム:Kei-Doc2.0

計測技術

Kei-Doc2.0は、路面3要素である「ひび割れ・わだち掘れ・平たん性」を、広範囲にわたり一括計測できるシステムです。
1mm/画素の高精細画像と不可視照明・レーザー技術により、高速走行下でも昼夜を問わず安全かつ精密なデータ取得が可能です。当社では、画像処理技術だけでなく、画像収録のための撮影ソフトウェアやハードウェアを融合した技術を独自に開発しています。これにより、点検に最適な精度を確保するとともに、撮影から分析まで一貫したソフトウェアも開発しています。

Kei-Doc2.0の車両写真
Kei-Doc2.0
Kei-Doc2.0の車内写真
Kei-Doc2.0車内
Kei-Doc2.0計測の仕組み(照明とレーザー)
照明とレーザー
Kei-Doc2.0計測の仕組み(3Dモデル)
3Dモデル
Kei-Doc2.0計測の仕組み(わだち掘れ測定(光切断法))
わだち掘れ測定(光切断法)
Kei-Doc2.0計測の仕組み(IRI測定(3点方式))
IRI測定(3点方式)

分析技術

自社開発の撮影システムで取得した、コンクリート舗装面、アスファルト舗装面のひび割れその他の変状を検出するAIを開発しています。
論文調査から各変状に適したAIモデルを選定し、グループ内土木技術者が監修した教師データで学習を行うことで、信頼度の高いAI開発を目指しています。

Kei-Doc2.0計測の仕組み(AIひび割れ抽出)

小型路面性状測定システム

計測技術

路面撮影システム、わだち掘れ計測システム、IRI計測システムを組み合わせてパッケージ化し、小型車両に搭載することで、一般道を対象とした路面性状計測車両を製作しています。

これにより、中型車をベースとした路面性状測定車では走行撮影が困難であった住宅街などの狭い道路における路面性状測定にも対応することができます。

小型路面性状測定システムの車両写真
小型路面性状測定システムの車両仕様

トンネル計測技術

トンネル覆工撮影システム:eQドクターT

計測技術

高速走行撮影技術はトンネル覆工面の撮影などにも応用されています。トンネル覆工面撮影車両では、GPS と連動した撮影の自動化や、トンネル形状のデータベースを用いたピント制御の自動化技術なども開発しています。

トンネル覆工面撮影車両には、複数台のカメラが搭載され覆工面全体を撮影していますが、これらの画像を自動合成するソフトウェアを自社開発しています。

eQドクターTの車両写真
トンネル覆工点検車:eQドクターT
eQドクターTによる撮影方式

分析技術

トンネル特有の照度ムラや曲面ゆがみに強いAI解析モデルを自社開発し構築しています。
走行撮影で取得した覆工画像を独自補正し、ひび割れ・漏水跡などの特徴を安定抽出。
グループ内土木技術者が監修した覆工専用データセットで学習し、異常の早期把握を可能にしています。

eQドクターT計測の仕組み(トンネル覆工画像のAI解析)
トンネル覆工画像
eQドクターT計測の仕組み②(トンネル覆工画像のAI解析)

橋梁計測技術

 橋梁デジカメ撮影技術:AutoCIMA
 鋼床版の”き裂”検出技:T-gapシステム
 橋梁ドローン撮影システム
 開発中 橋梁振動画像計測技術
 開発中 鋼橋梁部材異常応力集中・“き裂”検知技術

橋梁デジカメ撮影技術:AutoCIMA

計測技術

デジタルカメラ構造物点検システム(Automatic Crack Inspection Management Assist system)

コンクリート平面を対象に撮影範囲を指定することで、電動雲台によるデジタルカメラ自動撮影および自動合成を実現したシステムです。最大70mの高さで0.5mm/画素の画像を取得できます。

AutoCIMA(オートシーマ)による撮影風景と装置説明
撮影状況
AutoCIMA(オートシーマ)のシステム外観
システム

分析技術

高解像度の画像を対象に、橋梁表面の微細なひび割れを識別するAIを自社開発し運用しています。
補修跡や汚れとひび割れを誤判定しないための特徴抽出処理を強化したうえで、合成画像特有のノイズを除去し、グループ内土木技術者が監修した教師データによる学習を行い、広域変状の把握精度を高めています。

AutoCIMA(オートシーマ)画像からの検出プロセス①
簡易合成(現場での確認)
AutoCIMA(オートシーマ)画像からの検出プロセス②
詳細合成
AutoCIMA(オートシーマ)画像からの検出プロセス③
床版下面ひび割れ検出結果
AutoCIMA(オートシーマ)画像からの検出プロセス④
床版下面変状検出結果(赤:剥落跡、ピンク:鉄筋露出)

システム構成

AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図①
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図②
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図③
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図④
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図⑤
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図⑥
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図①
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図②
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図③
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図④
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図⑤
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図⑥
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図⑦
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図⑧
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図⑨
AutoCIMA(オートシーマ)作業フロー図⑩

鋼床版の”き裂”検出技術:T-gapシステム

計測技術

太陽熱の伝わり方を移動架台に設置された赤外線サーモグラフィカメラで移動撮影し、画像処理を行うことで鋼床版Uリブの溶接線き裂を効率よく検出する装置の受託開発を行っています。
本装置は、長い溶接線を自走する架台に設置された赤外線サーモグラフィカメラで撮影し、太陽光による熱の伝導特性を用いて、き裂部を効率よく自動的に検出する装置です。本技術は本州四国連絡高速道路(株)、神戸大学、滋賀県立大学で原理開発され、当社はソフトウェア実装、装置設計・実装に関し受託開発しています。

鋼床版の"き裂”検出技術:T-gapの写真

橋梁ドローン撮影システム

計測技術

画像点検の拡張を目指し、デジカメ撮影で対応できない高橋脚等の撮影手法としてドローン撮影システムの開発を行っています。
撮影業務の効率化を図るために、自動航行による撮影を実現することで、操縦者の技術に頼ることなく抜けのない橋梁面の撮影が可能になります。
特徴としては、機体にLiDARを搭載しておりGNSSが確保できない高架下でも機体の位置を把握できることです。

分析技術

デジカメ撮影システムと同様に、ドローンによって撮影された橋梁コンクリート面画像の合成ソフトウェアも開発しています。
合成後の画像については、デジカメ画像と同様のフローにて対応できます。

橋梁ドローン撮影システムのドローン本体写真
橋梁ドローン撮影システムの自動飛行・撮影イメージ

\ 開発中/
橋梁振動画像計測技術

計測技術

カメラそのものを計測器としてとらえ、高速道路の様々な点検を行う技術を開発しています。
遠隔非接触で橋梁などのたわみ、振動を計測します。この装置は、ラインレーザーを照射したすべての位置の計測が可能で、従来の振動センサを数十設置して得られるデータを1台で計測可能です。また、足場や高所作業車を用いた作業などが不要なため、計測開始時の工数・費用を削減できます。
この技術は、福井大学藤垣研究室の研究成果を使用してカメラ解像度の数十倍の精度を達成しています。橋脚間の振動を一気に周波数解析することができ、異常振動を見逃しません。

橋梁振動画像計測技術(レーザーライン照射機器)
橋梁振動画像計測技術(計測の様子)
橋梁振動画像計測技術(4Kビデオカメラ)
橋梁振動画像計測技術、回析フロー①(撮影されたレーザーライン)
橋梁振動画像計測技術、回析フロー②(回析格子フィルタ装着)
橋梁振動画像計測技術、回析フロー②(回析格子フィルタ装着)
橋梁振動画像計測技術、回析フロー③(ラインの多重化)
橋梁振動画像計測技術、回析フロー④(回析画面の様子)

\ 開発中/
鋼橋梁部材異常応力集中・“き裂”検知技術

計測技術

赤外サーモグラフィを用いた画像計測の技術開発、装置受託開発を行っています。
赤外線サーモグラフィによる遠隔・非接触で橋梁鋼部材に発生した異常応力集中、き裂を検出する技術を開発しています。

鋼橋梁上を車両が通過し、橋体が撓むなどの負荷がかかると、鋼部材の応力発生部分は熱弾性により温度が変動します。これを捉えた赤外線サーモグラフィを処理すると、応力の強さに応じ明るくなる画像を得ることができます。これにより、異常応力発生部の特定や、亀裂先端にはスポット状に応力が集中することを利用して塗膜下のき裂を検出することができます。本技術は、神戸大学阪上研究室の技術を導入し、当社で橋梁たわみの影響を画像処理で排除するなど現場データを処理するための改良を行っています。

鋼橋梁部材異常応力集中・"き裂”検知技術 システム外観写真
鋼橋梁部材異常応力集中・"き裂”検知技術 計測風景
き裂検知技術のしくみ
き裂検知技術のしくみ

解析結果

✔ き裂あり
鋼橋梁部材異常応力集中・"き裂”検知技術 き裂あり解析結果
  • き裂先端付近にスポット状の温度変化部を確認
    ⇒き裂先端の応力集中を検出

駐車場設備等計測技術

 駐車マス測定システム:Baby-Kei
 開発中 車両認識AI用撮影技術
 開発中 車両認識・人物追尾技術

駐車マス測定システム:Baby-Kei

計測技術

高速道路の休憩施設(SA・PA)では、路面の劣化による不陸や段差が転倒事故の要因となっています。
当社は、こうした事故を未然に防ぎ安全な歩行環境を維持するため、機動性に優れた大型車駐車マス向けの路面計測システムを開発しています。

駐車マス測定システム:Baby-Keiの外観写真
Baby-Kei外観
駐車マス測定システム:Baby-Keiの合成処理画像結果
合成処理画像

\ 開発中/
車両認識AI用撮影技術

計測技術

当社では、駐車車両認識AIの開発も行っていますが、撮影システム開発の経験を活かし、AIが認識しやすい画像を取得する撮影装置を製作しています。

車両認識AI用撮影技術、通常監視カメラでの撮影画像
通常監視カメラ画像
車両認識AI用撮影技術、車両検知AI用カメラでの撮影画像
車両検知AI用カメラ画像
赤:駐車中 緑:空車
ブルー:小型車 オレンジ:大型車

\ 開発中/
車両認識・人物追尾技術

計測技術

サービスエリア、パーキングエリアなどで施設管理のために行われている駐車車両の統計量調査を効率化するため、駐車車両の認識とその車種を分類するAIを自社開発しています。また、サービスエリア、パーキングエリアでのお客様の動線・属性解析のための人物追尾/解析AIの研究も進めています。
車両認識のために設計された撮影システムを用いることで、高い認識率を確保します。また、日々撮影される画像を教師データとし、車両認識AIを高度化しています。

人物追尾技術、人物検出・追尾中の画像
人物検出・追尾

鉄道計測技術

 新幹線トンネル覆工撮影システム
 軌道余盛り断面計測システム

新幹線トンネル覆工撮影システム

計測技術

JR西日本グループとNEXCO西日本グループは、トンネルの検査業務の効率化を図るため「新幹線トンネル覆工表面検査システム」の共同開発を行いました。当社が開発したトンネル覆工点検車の技術が応用されています。

新幹線トンネル覆工撮影システムの外観
新幹線トンネル覆工撮影システムの構成

軌道余盛り断面計測システム

計測技術

鉄道軌道において、レール横のバラストを盛り上げることで、レールの横滑りを抑止しています。このバラストの盛り上げ高さを管理するため、鉄道車両前方のステレオカメラで計測する装置を開発しました。
この装置では、ステレオ画像から直接余盛り断面を計算するアルゴリズムを開発し、余盛り高さが基準値を満たしているかを高速に解析することができます。

軌道余盛り断面計測システムの計測画面
余盛り計測画面

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