2023年6⽉30⽇ 岡⼭県コンクリート診断⼠会 情報提供会
ー⽬ 次ー

画像計測技術ドローンを使⽤した画像点検技術の概要

１ 発表者⾃⼰紹介
1.1 発表者
1.2 所属会社

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要
2.1 画像計測技術とは？
2.2 画像計測技術の要点
2.3 光学デジタルカメラのマメ知識
2.4 光学デジタルカメラが取得する画像の特徴
2.5 画像合成の必要性とその⼿法
2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載

⼤⽇本コンサルタント（株）
インフラ技術研究所

３ 精度管理実施例（M300RTK-iでの実施例）
3.1 M300RTK-iの概要
3.2 精度管理実施例

2023年6⽉30⽇岡⼭県コンクリート診断⼠会
情報提供会

４ 画像計測技術の展望

1

１ 発表者⾃⼰紹介

１ 発表者⾃⼰紹介

1.1 発表者

1.2 所属会社
商号

専⾨（資格） 技術⼠（建設部⾨）
鋼構造及びコンクリート
道路橋点検⼠3級特殊⾼所技術者など
研究開発

⼩林 ⼤（だい）⼤⽇本コンサルタント株式会社
インフラ技術研究所 技術開発部
保全エンジニアリング研究室
主任研究員

2

その他

⼤⽇本コンサルタント株式会社
NIPPON ENGINEERING CONSULTANTS CO., LTD.

設⽴

1963年1⽉23⽇

資本⾦13億9,900万円

代表取締役社⻑ 楠本

ドローンを使⽤した画像点検技術
電磁波レーダを使⽤した
床版上⾯の⾮破壊調査技術など〒101-0022
東京都千代⽥区神⽥練塀町300番地

本社電話番号

03-5298-2051

住友不動産秋葉原駅前ビル４F

従業員数

764名〔2022年6⽉30⽇現在〕

登録

建設コンサルタント 建01第26号
測量業 第(15)-717号
地質調査業 質05第453号
計量証明事業 第⾳27号（⾳圧レベル）、第振16号（振動加速度レベル）
⼟壌汚染対策事業 指定番号 2017-3-1003
⼀級建築⼠事務所 東京都知事 第17144号など

URL

https://www.ne-con.co.jp/

三重県桑名市出⾝の56歳
妻と娘の3⼈家族
趣味は⼭スキー、⼭サイクリング

3

良徳

本社所在地

41

2023年6⽉30⽇ 岡⼭県コンクリート診断⼠会 情報提供会
２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要
2.1 画像計測技術とは？

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要
2.1 画像計測技術とは？

 「性能カタログ」における画像計測技術の定義は、「点検対象構造物（橋梁・トンネル）の画像を撮影⼜は計測する技術、画像を処理し調書作成を⽀援する技術」。
 簡単にいうと、撮影した画像に基づき橋梁やトンネルの点検を実施する技術。

【近接⽬視】
点検対象部材（実際）

点検

実際と画像は同じ？

【画像計測】
点検対象部材
（実際）

画像・処理結果
点検

5

6

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

2.2 画像計測技術の要点

2.3 光学デジタルカメラのマメ知識 画像では、評価のみ可能。
 精度管理を⾏なうことにより、画像の解釈が可能となる。
 画像撮影と精度管理はセット。
写っていないだけでひびわれが「ある」かもしれない。。。

ベイヤーフォーマットセンサと現像
圧縮
像⾯湾曲

（1）ひびわれが「ない」（2）ひびわれが「ある」図 同じ被写体の精度の差による評価の相違

782

2023年6⽉30⽇ 岡⼭県コンクリート診断⼠会 情報提供会
２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

2.3 光学デジタルカメラのマメ知識

2.3 光学デジタルカメラのマメ知識 ベイヤーフォーマットセンサと現像 ベイヤーフォーマットセンサと現像

RG

B

図 カラーカメラ
センサイメージ

GB

G

RG

R

G

B

G

現像

図 ベイヤーカメラ
センサイメージ

図 センサ取得（ロウ）データ

図 現像結果910

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

2.3 光学デジタルカメラのマメ知識

2.3 光学デジタルカメラのマメ知識 圧縮 ※jpegの場合

 圧縮 ※jpegの場合

品質90

品質80

品質50

品質10

図 Jpeg品質の⾼低による写りの相違

品質90

品質80

品質50

品質10図 Jpeg品質の⾼低による写りの相違

11123

2023年6⽉30⽇ 岡⼭県コンクリート診断⼠会 情報提供会
２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

2.3 光学デジタルカメラのマメ知識

2.3 光学デジタルカメラのマメ知識 像⾯湾曲 像⾯湾曲
ピントがあって⾒えるズレ範囲（被写界深度）

結像点

図 像⾯湾曲概念図

F2.8 SS1/320 ISO1600
図 画像中央部と周辺部の画像精度の相違

1314

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

2.4 光学デジタルカメラが取得する画像の特徴

2.5 画像合成の必要性とその⼿法

 橋梁点検を念頭にすると、、、

 1枚の画像のうち、点検に使⽤できるのは画⾓中央部のみ。点検に必要な画像精度を⾯的に確保するためには、重複した撮影（ラップ撮影）が必要。

 細い線の検出、特に幅計測は難しい。
 細かな点は、更に⾊識別も難しい。
 1枚の画像のうち、画像周辺部の画像精度の低下を無視できない。

 1枚1枚の画像を使⽤して点検を⾏なうと重複部分により⾮能率で、損傷位置の特定に⼿間が掛かる。
 いち例として、画像合成による解決。SfM・MVS技術の応⽤。
 画像合成が可能となるラップ率に加え、⾯的に画像精度の確保が可能なラップ率の設定。
 合成継ぎ⽬（シームライン）処理モードの選定に留意が必要。

15164

2023年6⽉30⽇ 岡⼭県コンクリート診断⼠会 情報提供会
２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要
2.5 画像合成の必要性とその⼿法

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要
2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.1 画像精度に影響を与える主な因⼦

画素分解能（1ピクセルあたりに写る距離）
被写体⾓度合成（1）モザイク（標準）モード（2）平均モード

被写体照度ブレ、流れ

図 画像合成による⾯的な精度の確保例

ピント（3）無効モード

図 シームライン処理モード例

1718

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.1 画像精度に影響を与える主な因⼦

2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.1 画像精度に影響を与える主な因⼦

 画素分解能（1ピクセルあたりに写る距離） 画素分解能（1ピクセルあたりに写る距離）×1
画素分解能が⼩さい（精度が⾼い）×3×2

画素分解能が⼤きい（精度が低い）図 画素分解能の⼤⼩（精度の⾼低）による写りの相違例

19画素分解能が⼩さい（精度が⾼い）

画素分解能が⼤きい（精度が低い）図 画素分解能の⼤⼩（精度の⾼低）による写りの相違例

2052023年6⽉30⽇ 岡⼭県コンクリート診断⼠会 情報提供会
２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.1 画像精度に影響を与える主な因⼦

2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.1 画像精度に影響を与える主な因⼦

 被写体⾓度

 被写体照度 絞り、シャッタスピード、ISO感度を⾃由に調整できるのであれば、被写体照度の影響は受けにくい。
 ただし、1枚の画像精度分布に対する絞りの下限、ドローン機体の挙動に対するシャッタスピードの下限、画像精度の低下に対するISO感度の上限の範囲。
 カメラ側で⾃動で調整を⾏なうフルオート設定とする
ことにより、カメラの性能を最⼤限活⽤可能。
 シャッタスピードを遅くできる静⽌（ホバリング）撮影が有利。
図 被写体⾓度による1枚の画像内の精度の相違

2122

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.1 画像精度に影響を与える主な因⼦

2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.1 画像精度に影響を与える主な因⼦

 ブレ、流れ ピント
 カメラは、画像ベースでピントを合わせている。
 ピントを合わせるためには、被写体にピントを合わせるための模様が必要。
 コンクリート部材は、型枠線、気泡、ひびわれなどの明瞭な模様があるためピントを合わせやすい。
 塗装された部材で損傷がない場合は、明瞭な模様がないためピントを合わせにくく、ピントが合っているか否かも分かりにくい。

図 流れの有無による写りの相違例

23246

2023年6⽉30⽇ 岡⼭県コンクリート診断⼠会 情報提供会
２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要

2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.2 精度管理

2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.3 点検要領などでの記載

 必要な画像精度が確保可能な因⼦条件を予め確認し、点検時に撮影した画像がその範囲内となるように管理。

 橋梁定期点検要領 国⼟交通省：
定期点検記録様式（その５）状態把握の⽅法 健全性の診断のための⽀援 対応策・機器等の性能や条件

 精度管理を実施することにより、画像の解釈が可能。
 〇mm以上のひびわれが写っているはずだ、ひびわれ幅計測精度〇mm以下であるはずだ、など。
 撮影した瞬間における因⼦条件の参照が必要。
 現場での精度管理の実施が効率的。

 新技術利⽤のガイドライン（案）国⼟交通省：
点検⽀援技術は現場条件等に応じて誤差が含まれる可能性があるものの、キャリブレーションなどの精度確認の結果を踏まえた健全性の診断を⾏うことで定期点検に活⽤できるものと考えられる。

25

２ 橋梁点検技術としての画像計測技術の概要
2.6 精度管理の必要性と点検要領などでの記載
2.6.3 点検要領などでの記載

26

３ 精度管理実施例（M300RTK-iでの実施例）
3.1 M300RTK-iの概要

開発者

表 技術概要※点検⽀援技術性能カタログより抜粋
BR010028−V0223
無⼈航空機(マルチコプター)を利⽤した橋梁点検画像取得装置
M300RTK-i
DJI JAPAN 株式会社株式会社FLIGHTS
⼤⽇本コンサルタント株式会社

連絡先等

TEL：

技術番号
技術名

×1
画素分解能が⼩さい（精度が⾼い）×3×2

画素分解能が⼤きい（精度が低い）

図 画素分解能の⼤⼩（精度の⾼低）による写りの相違例

2703-5860-1023（代表連絡先）E-mail：infra@droneagent.jp 株式会社FLIGHTS（代表連絡先）渡辺、栗原、有持、伊東本技術は、ドローンに搭載されたフルサイズセンサデジタル
カメラにより、部材表⾯のデジタルカラー画像を撮影して損傷の状態を把握し、損傷図画、損傷写真および精度管理報告
技術概要書を提供するサービスである。
本技術の特徴として近接⽬視点検の代替の精度を安定して確保し1⽇約1000㎡の点検が可能。
技術区分 対象部位 下部構造（橋脚,橋台）287

2023年6⽉30⽇ 岡⼭県コンクリート診断⼠会 情報提供会
３ 精度管理実施例（M300RTK-iでの実施例）
3.1 M300RTK-iの概要

３ 精度管理実施例（M300RTK-iでの実施例）
3.2 精度管理実施例
 遠かったり⾼かったりする場所で⾶⾏するドローン機体を、⼿動で所定の因⼦条件に制御することは困難。

ドローン機体市販品（DJI社製 MATRICE300RTK）

 ドローン機体と点検対象部材の位置関係をセンシングするなどしないと、因⼦条件が所定内であるか否かの確認も困難。
⾶⾏撮影⽀援アプリ
専⽤品（フライト社製）

 所定の因⼦条件を満⾜するように、市販ドローン機体に実装された対物センサなどを利⽤して、専⽤アプリケーションを開発して⾃動⾶⾏撮影を実現。

R4年度は、近接⽬視の⽀援（代替）として80基に適⽤実績あり

 センシング値のログを⽤いて精度管理を実施。

29

３ 精度管理実施例（M300RTK-iでの実施例）
3.2 精度管理実施例

30

３ 精度管理実施例（M300RTK-iでの実施例）
3.2 精度管理実施例

図 精度管理アプリ

31328

2023年6⽉30⽇ 岡⼭県コンクリート診断⼠会 情報提供会
４ 画像計測技術の展望
 点検対象部材の精度が管理された客観的な画像の時系
列的な集積は、診断に本質的に必要とされるものと考えられる。

https://www.facebook.com/NE.MARUKO

 しかし、どのように、どの程度の精度管理を⾏なえば診断に影響がないか？、あるいは維持管理結果に影響がないか？、は未知。
 最初は、診断が可能であることが分かっている近接⽬視と同等の精度が得られるように管理することが必要。
 そのような部材、損傷に限定して活⽤し始め、知⾒の蓄積、ドローン機体やカメラの性能向上、材料や構造側の対応などにあわせ、適⽤領域の拡⼤を図ることが望まれる。
3334

ご清聴ありがとうございました。

35

9