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タイトル 点群座標データを用いた3次元モデルの生成に関する研究
著者名 田中 成典,今井 龍一,中村 健二,川野 浩平
文献情報 土木情報利用技術論文集(土木学会,Vol.19,pp.165-174,平成22年10月)
要旨
   公共事業の効率化や品質の確保などを目的として,CALS/ECや情報化施工などのICTを利用した環境整備が推進されている.こうした背景の中,著者らは,河川事業を対象にした3次元モデルの利用による情報化施工の実現を目指して近畿地方整備局内にデータ流通環境の構築に関する研究会を設置し共同研究に取り組んでいる.情報化施工では,現況地形を克明に再現した高精度な3次元モデルが必要である.しかし,3次元モデルの生成には,大量の点群座標データの読み込みの課題や,自然形状を対象とした場合にブレイクラインの誤抽出が発生する課題がある. 本研究では,この問題の解決策として,点群座標データとDMデータを用いて,断面変化点を考慮した3次元モデルを生成する手法を考案した.これにより,河川堤防の天端面と法面との境界線を強調した,高精度な3次元モデルを作成した.

タイトル 点群座標データを用いた3次元モデルの自動生成に関する研究
著者名 田中 成典,今井 龍一,中村 健二,川野 浩平
文献情報 知能と情報(日本知能情報ファジィ学会,Vol.23,pp.572-590,平成23年8月)
要旨
   公共事業では,工期短縮,品質確保やコスト縮減を目的に,ライフサイクル全般で建設CALS/ECが導入されている.特に最近は,工事段階を対象に3次元データを活用した情報化施工の環境の整備が注目されている.そのため,トータルステーションやレーザスキャナなどで現場計測した点群座標データから,3次元モデルを作成することが期待されている.しかし,測量時に取得した大量な点群座標データの扱い方の課題と,情報化施工の要求精度の課題とを解決する必要がある. 著者らは,これまでに大量な点群座標データから情報化施工の要求精度を満たした河川堤防の3次元モデルを作成する技術を考案してきた.これは,レーザスキャナを用いて計測した河川堤防の点群座標データと河川堤防のDMデータとを併用して,河川堤防の天端面と法面との境界線(ブレイクライン)を自動的に抽出し,CAD上に3次元モデルを生成するものである.しかし,DMデータの更新サイクルによる鮮度の課題と,河川堤防の天端面と法面との間に植生などのノイズを原因とするブレイクラインの誤抽出の課題が残された. 本研究では,これらの課題の解決策として,点群座標データから河川堤防の天端面領域を推定してブレイクラインを自動的に抽出する手法と,堤防の天端面上に存在する植生などのノイズの点群座標データを除去する手法を開発した.そして,評価実験を行い,開発した解決策の有用性を立証した.

タイトル LPデータを用いた震災前後の被害箇所の自動検出結果の可視化に関する研究
著者名 田中 成典,今井 龍一,中村 健二,川野 浩平
文献情報 土木学会論文集F3分冊(土木学会)
要旨
   災害復旧は,被災状況を迅速かつ適切に把握することが肝要である.河川事業では,通常,LPなどの既存資産が生成・蓄積されている.そこで,被害箇所の詳細な状況は,既存資産のLPから生成した3次元CADデータと震災後のLPから生成した3次元CADデータとを比較することで把握できる.しかし,迅速な対応が求められる復旧対応のなかで,すべての被害箇所を詳細に確認する事は,多大な手間が必要である. 本研究では,まず,東日本大震災の被害状況を分析し,被害箇所の検出の指針を定めた.次に,震災前後のLPから抽出ブレイクラインを比較して被害箇所の候補を自動的に検出する手法を提案した.提案手法の有用性を検証するため,東日本大震災で得られたLPを用いて実証実験を行い,被害箇所の候補の検出精度を評価した.

タイトル ビデオカメラを用いた海表面流計測システムの研究開発
著者名 北川 悦司,樫山 武浩,村木 広和,田中 成典,福島 佑樹
文献情報 土木情報利用技術論文集(土木学会情報利用技術委員会 編)
要旨
   海岸における海流の速度や方向は,埋め立てや海岸堤防の設置を検討する際に非常に重要な要素となる.海面における流速の計測にはドップラー効果を用いたレーダ装置などが一般的に用いられている.しかし,導入コストが高く,複数台の設置が難しいため,広範囲の海流を計測できない問題がある.そこで,本研究では,一般的なデジタルビデオカメラで撮影した海面の動画像の各フレームに対して,特徴箇所の抽出を行い,面積相関を用いて特徴箇所のフレーム間移動量を算出する.そして,ビデオカメラの位置情報を用いて画像上の移動量を実速度に変換し,移動方向と共に表示することで,海岸における海面の流速および流方向を把握できるシステムの研究開発を行う.

タイトル 画像特性を用いた部分画像検索システムの開発とその応用
著者名 福島 佑樹,北川 悦司,田中 成典,安彦 智史
要旨
   近年,デジタルカメラが普及し,また,携帯電話やスマートフォンへのカメラの搭載が一般的となり,個人・企業によらずデジタル画像を扱う機会が急増している.これは,土木分野において特に顕著であり,モービルマッピングシステムによって撮影された道路画像,衛星写真や3次元モデルのテクスチャ画像など膨大な画像データベースが構築されつつある.しかし,これらの画像データベースが膨大になるほど目的の画像の発見が困難となる.そこで,本研究では,色情報や位置関係といった画像の特性をテンプレートとして作成し,テンプレート間の関連性を算出することで,汎用的な部分画像検索システムを開発する.また,本システムを実問題に適用し,膨大な画像データベースに対して有効であることを確認する.

タイトル あいまい性を考慮した画像差分システムの研究
著者名 安彦 智史,北川 悦司,杉町 敏之他
文献情報 土木情報利用技術論文集(土木学会情報利用技術委員会 編)
要旨
   電子データの差分検出技術は,CALS/ECにおける納品物の同一性の確保やデータ管理などへの利用が期待できるため注目されている.そのため,近年,ドキュメントやCADデータを対象とした差分検出技術が開発されている.しかし,画像データについては,フォーマット変更により発生する微小な差異などを考慮する難易度の高さから,市場のニーズを満たす画像検出技術の開発が開発されていない.そこで,本研究では,画像を比較する際に許容値と許容面積を使用することで,あいまい性を考慮した画像差分検出システムを開発する.また,サイズ補正機能,色調補正機能,形状補正機能を実装することにより,輝度明度の変化や画像サイズに影響されることなく,適切な差分のみを検出することを実現する.

タイトル 距離画像センサを用いた人物の流動情報計測に関する研究
著者名 安彦 智史,田中 成典,村本 晋一,上谷 弘平,若林 克磨
文献情報 日本知能情報ファジィ学会(Vol.23,No.4,pp.139-153,2011)
要旨
   人や物の交通流動情報は,交通計画やエリアマーケティングなどの都市計画を行う場合の社会基盤情報として広く利活用されている.しかし,交通流動情報は,公共交通機関の利用者のアンケート調査によるものや,街角での調査員の目視計測に頼っているが,これらは多大なコストが生じる問題がある.そのため,レーザーセンサやデジタルビデオカメラを用いて交通流動情報を自動的に計測するための研究が行われている.前者のレーザーセンサを用いた方法では,あらゆる環境でも高精度に移動体の交通計測を行うことが可能であるが,そのアピアランスの情報を取得できず,移動体自体の正確な属性情報を把握できない.一方,後者のデジタルビデオカメラを用いた方法では,移動体のアピアランスの情報を取得し,解析することができるが,照明変化や日照変化といった撮影環境の変化や移動体の重なりによるオクルージョンが生じた環境下では計測精度が低下する問題がある.そこで,本研究では,人物だけに焦点を当てて,レーザーセンサとデジタルビデオカメラの特性を加味した距離画像センサを用いることで,難しい撮影環境やオクルージョンが生じる環境下においても,属性情報を付与した正確な人物の流動情報の計測と取得を実現する.

タイトル 撮影環境に依存しない工事写真からの写真管理項目の抽出とその認識に関する研究
著者名 北川 悦司,田中 成典,安彦 智史,若林 克磨,姜文渊
文献情報 土木学会論文集F3(土木情報,Vol67,No2,I_76-I_84,2011)
要旨
   近年,建設分野では,国土交通省の推進によって様々な成果品の電子納品が実施されている.その中の一つである工事写真は,工事名や工種などの写真管理項目の記入が義務付けられている.しかし,写真管理項目の記入には,工事写真中の黒板の文字を目視で確認する必要があるため手間がかかる問題がある.そこで,本研究では,工事写真に対して前処理を行い黒板の文字を取得し,さらに,それらに対してOCRによる認識と自然言語処理による誤り訂正を行い,そして,工事写真から写真管理項目の記入内容を自動的に取得するシステムを開発する.最後に,本システムを構成する機能ごとの実験と本システムの実証実験を行い,その有用性を確認する.

タイトル 距離画像センサを用いた3次元空間の構築に関する研究
著者名 塚田 義典,北川 悦司,田中 成典,安彦 智史,福島 佑樹
文献情報 土木学会論文集F3(土木情報)
要旨
   近年,3次元空間データの構築に関する取り組みが注目されている.代表的な事例としては,MMSやレーザレンジセンサを利用した研究がある.しかし,これらの研究では,GPSの精度が悪い屋内や地下街など限定的に利用できない地域が存在する.GPSを用いない手法では,実空間上の特徴的な物体からの相対的な位置を推定し,移動経路を算出することで3次元空間データを構築するSLAMという手法が提案されている.しかし,SLAMでは,学習データを利用しているため,精度が学習データに依存する問題がある.そこで,本研究では,距離画像センサを用いて,GPSや学習データを必要としない相対位置の推定手法を提案する.これにより,撮影環境に依存せずに3次元空間を構築することが可能となる.

タイトル 距離画像センサを用いた構造物の経年劣化の検出と計測に関する研究
著者名 北川 悦司,田中 成典,塚田 義典,安彦 智史,若林 克磨
文献情報 土木学会論文集F3(土木情報)
要旨
   近年,国土交通省の推進によって,道路や橋梁などの構造物におけるアセットマネジメントが実施されている.アセットマネジメントでは,構造物の腐食や塗装剥げ,及び,ひずみや変形などの経年変化をいち早く把握し,最も費用対効果の高い修繕計画を策定することが必要となる.しかし,経年変化の把握は,検査員が目視で行うため,手間が掛かる.そこで,本研究では,まず,大規模な構造物の経年変化を検出するために距離画像センサから取得した画像群と距離画像群からパノラマ画像とパノラマ距離画像を生成する.次に,時刻tとt´のパノラマ画像とパノラマ距離画像における構造物を位置合わせする.最後に,時刻tとt´の構造物の色情報と3次元情報を比較することで,構造物の色情報と3次元情報の経年変化を検出するシステムを開発する.最後に,実証実験を行い,その有用性を確認する.

タイトル 共起関係の抽出範囲を考慮した有害情報フィルタリング手法
著者名 中村 健二,田中 成典,山本 雄平,安彦 智史
文献情報 情報処理学会論文誌
要旨
   インターネットには,青少年の健全な育成に不適切な有害情報が存在している.これらの情報を機械的に判定する様々な有害情報フィルタリングの研究が行われている.その中でも,単語間の共起に基づき抽出した特徴を用いて有害情報を判定する手法が着目されている.その多くは,特徴抽出の処理範囲であるウィンドウサイズをページ全体や文の係り受け関係などの一定範囲として用いている.しかし,投稿された文書の範囲は多様であることから,適切な単語の共起関係が取得できない場合がある.そのため,誤った単語の組合せが特徴として抽出され,有害情報の判定精度が低下する問題がある.そこで,本研究では,ページ分割手法を用いて多様なウィンドウサイズを考慮した有害情報フィルタリング手法を提案する.そして,本提案手法の有用性を検証するため,既存手法との比較実験を実施した結果,本提案手法の方が高精度に判定可能であることを実証した.

タイトル 共同企業体のための技術情報に基づくマッチング指標の抽出に関する研究
著者名 山本 雄平,中村 健二,田中 成典
文献情報 土木情報学シンポジウム講演集
要旨
   土木建設業界では,大規模構造物の施工時に,しばしば複数の企業が提携し共同企業体を形成する.しかし,企業提携を行うためには,企業の提携実績や企業が保有する技術に関する情報など,様々な情報を解析し,相応しい企業を選定する必要がある.そこで,Webページのリンク構造の解析結果や自然言語処理によるWebコンテンツの解析結果を基に提携候補の企業を評価する手法が研究されている.しかし,既存手法では,技術情報などの提携するメリットが考慮できない問題がある.そこで,本研究では,事業実績から求めた企業の技術区分と企業間の共同実績を基に企業間関係を評価する.そして,評価結果を基に,共同企業体を形成する際に適した企業をマッチングする指標について再検討した結果を報告する.