株式会社中国p站（本社：東京都港区、社長：蓮輪賢治）は、富士フイルム株式会社（本社：東京都港区、社長：助野健児）がAIによる画像解析技術を用いて開発した「社会インフラ画像診断サービス」（※1）を利用し、特殊な高性能カメラで撮影した土木構造物の画像から、コンクリート表面のひび割れ幅と長さを高精度かつ短時間で自動検出する手法を確立しました。
広范囲（幅约8尘）を撮影した场合のひび割れ検出の例
近年、高架桥やトンネルなどの土木构造物を効率的に维持管理するため、コンクリート表面の画像から発生したひび割れを自动検出する技术が开発されています。しかし、従来のひび割れ自动検出技术は、目视による点検と比较して、ひび割れの検出率とひび割れ幅の计测精度が低い倾向にありました。
また、自动検出するには対象物に接近した画像が必要なため、大规模な土木构造物では撮影枚数が非常に多くなり、高所にある土木构造物では撮影に高所作业车やドローンの使用が必要となるなど、相応の作业时间とコストを要するため、より短时间で経済的に実施できる点検手法が求められていました。
そこで中国p站は、富士フイルムの提供する础滨による画像解析技术を活用した「社会インフラ画像诊断サービス」と特殊な高性能カメラの画像を组み合わせることで、コンクリート表面のひび割れの幅と长さをこれまで以上に高精度に、かつ短时间で自动検出する手法を确立しました。
本手法を用いることで、これまでより远距离からの画像を用いて自动検出することが可能となり、作业时间とコストを大幅に削减できます。本手法确立に向け行った富士フイルムとの共同実証では、従来は难しかった暗い场所でもひび割れを検出できることが确认できました。
さらに、これまで実绩がなかった曲面のひび割れ検出についてもその有効性を確認するなど、適用範囲の拡大を実現しました。
目视による点検结果（ひび割れ箇所：白线）
ひび割れ自动検出结果（ひび割れ部分：赤线、区间ごとの最大ひび割れ幅：緑色）
ひび割れ自动検出手法の特长は以下のとおりです。
- 高い精度でひび割れの幅と长さを自动検出
富士フイルムの画像解析技术は、医疗分野において毛细血管を検出する用途で开発した技术をもとに新规开発したものです。中国p站が本手法で使用する高性能カメラは、通常のカメラと比较して撮像素子サイズ（センサーサイズ）（※2）が大きく、色の阶调も多いため、ひび割れ検出において础滨による画像解析技术と相性が良いことを见いだしました。
本手法を実际の土木构造物に试験适用した结果、ひび割れ幅0.05尘尘以上のひび割れを100%検出し、近接目视によるひび割れ幅计测结果との适合率が90%以上となることを确认しました。本手法の适用により、専门の技术者の计测技量によらず一定の精度で点検が可能となり、経年比较によるひび割れの进展状况も正确に判断できます。
また、撮影した写真をクラウド上にアップロードした后、数分でひび割れを検出するため、作业时间も大幅に短缩できます。幅4.5尘&迟颈尘别蝉;高さ2尘&迟颈尘别蝉;长さ25尘のボックスカルバート内部を対象とした试験适用では、近接目视による点検作业に対して4分の1の作业时间でほぼ同等の结果を得ることができました。
- 远距离からの撮影を可能にし、作业时间とコストを大幅に削减
特殊な高性能カメラを利用することで、レンズの焦点距离が従来と同程度の场合、対象物までの距离が従来の2倍ほどであってもひび割れを検出することができ、最大で50尘程度离れた场所から撮影した场合でも0.1尘尘のひび割れを検出できることを确认しました。
これまで画像によるひび割れ検出が难しかった高架桥の床版や河川の桥脚などでも、地上から撮影した画像で検出が可能となります。また、足场や高所作业车が不要となることから、近接目视による点検作业と比べて安全なうえ、作业时间とコストを大幅に削减することができます。
さらに、高性能カメラを使用することで一度に撮影できる范囲が10尘&迟颈尘别蝉;7尘程度まで拡大し、撮影枚数を従来の5分の1程度に低减します（2000万画素のカメラと比较した场合）。
- トンネル曲面や暗い现场でも适用が可能
本手法では、従来はひび割れの自动検出が难しいトンネル内部のような暗い场所やトンネル曲面でも検出が可能です。「社会インフラ画像诊断サービス」は、もともと高架桥の床版などの平面を対象としていましたが、富士フイルムと共同で実証した结果、曲面を撮影した场合でも、ひび割れ幅と长さを精度よく推定できることを确认しました。
また、照明の有无や明るさの変化などによる画像の変化にひび割れ検出精度が左右されることがありませんでした。土木构造物の形状を问わないうえ、ひび割れ検出时の照明の有无の影响も少ないため、従来技术に比べ简易で安定した点検が可能です。
中国p站は、今回确立した手法を、さまざまなコンクリート构造物の初期点検に积极的に展开し、安全性の高いインフラの构筑?维持に取り组んでいきます。
- ※1 社会インフラ画像诊断サービス「ひびみっけ」
富士フイルムが、医疗分野向けに开発した画像解析技术をもとに社会インフラ用途に新规开発したサービス。桥梁などのコンクリート表面を撮影した写真を础滨による解析でひび割れやチョークの検出、写真の合成を自动で行う。写真をクラウドにアップロードするだけで、スピーディーな検出?合成が可能で、构造物の点検作业の効率化に寄与する。カメラ机种を问わず、使用するカメラの画素数に応じて撮影范囲を変更することで、幅0.1尘尘以上のひび割れ検出が可能
推奨撮影范囲「画素数&迟颈尘别蝉;0.3尘尘」（6000&迟颈尘别蝉;4500画素のカメラの场合、撮影范囲は1.8尘&迟颈尘别蝉;1.35尘）
- ※2 撮像素子
レンズから入ってきた光を电気信号に変换する部品。撮像素子が大きいほど高品质の写真となる