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FOCUS-T
Fine Optical Concrete Surfece Survey System for Tunnel
「コンクリート構造物のクラック自動抽出システム」によるトンネル調査用撮影装置
「コンクリート構造物のクラック自動抽出システム」ＮＥＴＩＳ登録番号:ＫＴ-130046-Ａ
国土交通省技術公募「トンネル覆工の浮き・剥離を検知する新技術」選定技術
高精細画像により、トンネル覆工のクラック・浮き・剥離その他の劣化を調査するシステム。
「コンクリート構造物のクラック自動抽出システム」 NETIS登録番号：KT-130046-A
①クラックは専用ソフトによる自動抽出で、幅と長さを0.2ミリ単位で自動計算。
②高精細画像データと合わせ、浮き・剥離の箇所を判定できる。
③画像データから漏水その他の劣化箇所が把握できる。
5°
12.
④定期的な調査で劣化の進展が把握できる。
トンネルセンター
1,500
2.5°
■全体の構成と考え方
センターライン
900
扇状に配列した 15 台のデジタルカメラによる 1 回の撮影で、トンネル内径の延長 80 センチの画像を取得、こ
れを接合して全体の高精細画像を作成する。また、得られた画像を専用ソフトで自動処理することにより、クラッ
クの幅と長さのデータを 0.2mm 単位で抽出、詳細なクラック分布のデータを作成する。クラックの幅の変化と、
クラックの平行度、及び閉曲線となる箇所を基準に画像情報と照合し、トンネル内面覆工の浮きと剥離の箇所を
判定、同時に漏水等の箇所も記録する。
■クラック自動抽出のプロセス
■撮影条件の決定(国土交通省試行、半径5.5mのトンネルの場合)
2410 万画素のカメラを使用するので、上記の表から距離 5.5m での焦点距離を計算し、使用レンズ焦点距離は
約 160mm1 台のカメラでの 1 回の撮影範囲は 800×1,200mm となる。(2410 万画素センサー画素構成 :4000×6000)
画像接合のために 10cm のオーバーラップを取るので有効な撮影面積は 700×1,200mm、従って 70cm 単位で
前進しながら撮影すればよい。撮影速度は実測で 10m 当たり 6-7 分である。さらに半径の大きなトンネルの
場合、精度 0.3mm であれば半径 10m まで対応でき、精度を 0.2mm とするのであればカメラ台数を増やすこ
とで対応できる。
■カメラのコントロール
クラックの自動抽出は、当
社開発の専用ソフトを使用。
対象の画像を選択し、8 つの
プロセスを経て抽出が完了
する。画像によって、各プ
ロセス毎のパラメータを適
切に設定する。
設定後は 1 枚当たり 30 秒未
満で抽出処理は完了する。
15 台のカメラの撮影その他のコントロールは、制御ソフトをインス
トールした 2 台のノート PC で行う。撮影データもこの PC に転送して
一括管理する。
■照明と関連機材
十分な照度を持ち、適切な色温度と分光スペクトルを持つ光源としてメタルハライドランプ (11 万ルーメン ) を
使用し、4 基を下部を被覆して搭載する。
■抽出クラックおよび浮きと剥離
※右の写真はデモ用のもので、
実際の処理画面は異なる。
赤枠が浮きの箇所、各色別の線が自動抽出のクラック。
※専用ソフトを使用するPCの仕様
Windows 7-64bit,Intel Core-i7:3.5GHz以上
RAM 8GB以上
FOCUS-T 001(カメラ同列配置)
■対応トンネル内径と精度
・0.2mm精度…半径5.3 5.6m・0.3mm精度…半径5.6∼10.0m
※さらに大きなトンネル半径と精度にはカメラ台数を増やして対応。
■撮影速度
6∼7分/10m(車線規制は1車線のみで実施)
■得られるデータ
①高精細画像
②0.2mmもしくは0.3mm単位のクラックデータ(自動抽出、長さ・幅)
③浮きの推定:箇所、剥離の確定箇所(クラックデータと画像から解析)
■撮影使用機材
デジタルカメラ:Nikon D7100(15台をノートPC2台でコントロール)
レンズ:Nikon AF-S Nikkor 80-400mm f/4.5-5.6G ED VR
高輝度グリーンレーザーポインター34基
位置決め用赤色レーザーポインター3基
上記を搭載ずる専用架台
■全備重量
約100Kg(カメラ、
レンズ、
レーザーポインター各種電源含む)
■解析機材
PC(Windows 7-64bit、16GB、core i-7、
グラフィックカード搭載)
クラック自動抽出ソフト(当社オリジナル)
画像処理ソフト:ADOBE Photo Shop(前処理に使用)
試作機:FOCUS-T 000(カメラ交互配置)
※車に搭載するその他の機器
バルーン投光器4基
遮光板
基準設定用レーザー測定器
■東北地区業務代行
〒966-0902 福島県喜多方市松山町村松小荒井道西405-10
TEL:0241-24-2701 FAX:0241-24-2700
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