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トピックス詳細(プレスリリース)
東急建設株式会社
東京都市大学
東急建設株式会社(本社:東京都渋谷区、社長:寺田 光宏)と、東京都市大学(東京都世田谷区、学長:三木 千壽)は共同で、山岳トンネル工事における掘削の最先端(切羽)で発生する岩片の落下(肌落ち)を、画像処理技術によりリアルタイムで検知する技術を開発しました。
山岳トンネル工事において、切羽面からの肌落ちは死傷災害の主な原因の一つです。安全性向上のためには切羽を常時監視することが不可欠ですが、従来の目視による監視は主観的な評価になりやすいという問題がありました。
東急建設ではこれまで、カメラ画像を用いた肌落ち検知方法を検討してきましたが、通常のカラー画像(RGB画像)※1 では重機等の支障物が画像に入り込み、肌落ちを誤認識してしまうことが課題でした。新たに開発した当技術では、カラー画像と距離画像(Depth画像)※2 を同時取得するRGBDカメラの活用により、客観的かつ高精度な肌落ち検出をリアルタイムで実施することが可能となりました。開発に当たっては、高度な専門知識が要求されることから、東京都市大学の研究グループと共同研究を行い、産学連携により課題を解決しました。
【左:肌落ち検知の状況、右:RGB-D画像生成イメージ】
なお、当技術の有効性については、東急建設で施工中のトンネル工事(鉄道・運輸機構発注の北海道新幹線、朝里トンネル他工事等)で実証実験を行い、トンネル掘削時に撮影した動画からリアルタイムで肌落ちが検知されることを確認しました。
<当技術の概要>
当技術では、カラー画像(RGB画像)と距離画像(Depth画像)を同時取得できるRGB-Dカメラを使用しています。RGB画像では、移動物体が検出できるフレーム間差分法※3 を用いて肌落ちが検出されますが、このままでは重機等の支障物が画像に入り込み肌落ちを誤認識することがあります。そのため、本技術ではDepth画像を組み合わせたRGB-Dカメラを使用することにより、肌落ちとそれ以外の支障物を判別したマスク画像※4 を抽出し、高精度な検知が可能となりました。また、肌落ち箇所と回数を時系列に蓄積したデータを応用することで危険度を定量的に判定することもできるようになりました。
<共同研究について>
当技術の開発にあたっては、東急建設株式会社と東京都市大学 情報工学部 包 躍(バオ ユエ)教授の研究グループが共同研究を行いました。包 躍教授の研究グループでは、最先端の視覚情報処理技術の研究を行っており、当技術の開発においてはその技術シーズや高度な専門知識を活かした開発を実施しました。
今後も引き続き実証実験を重ねるとともに、東急建設で既に開発済みの「切羽監視責任者支援システム」と併用することで施工データの一元化を図り、山岳トンネル工事の安全性向上および業務効率化を推進していきます。また、産学連携による様々な技術の拡充を進めてまいります。
※1 カラー画像(RGB画像): 赤・緑・青の三つの原色を混ぜて幅広い色を再現した画像
※2 距離画像(Depth画像): カメラからの距離を測定し遠近感を表現した画像
※3 フレーム間差分法: 連続する画像の差分から移動物体を検出する手法
※4 マスク画像: 特定の部分のみを表示し、それ以外の部分を表示しない画像
【本件に関する問い合わせ先】
東京都市大学 企画・広報室(広報担当)
TEL 03-5707-0104 E-mail: toshidai-pr@tcu.ac.jp