徳永光晴 研究室

UAV(ドローン)を活用した橋梁点検のスクリーニング技術の開発
橋梁の点検は5年に1度目視点検をしなければならないが、地方自治体では管理する橋梁が多いため、対応するための予算や技術者が不足している。現在のところ、目視点検にUAV(ドローン)を十分に活用できていない。UAVの利用により点検作業の効率化が図れれ、費用の削減や技術者不足を補うことが期待できる。本研究では、UAV(ドローン)を活用して、何がわかり何がわからないのか、その効果を検証している。

砂防ダムは、地すべりなどで発生した土石流から街を守るために建設されています。日本全国で約9万基あります。これらの土木構造物は点検して、必要があれば補修したり、新規建設をしなければなりません。砂防ダムは山の中にあるので、そのアクセスには、山を登らなければならず、またかならずしも整備された道路があるわけではありませんので、非常困難が伴います。そのため、UAV(ドローン)を活用して、点検の効率化を検討しています。UAVからどのように砂防ダムを撮影すればよいのか。撮影した画像から、どのような情報がどの程度の精度で求められるのかを研究しています。それにより、UAVを活用して点検業務の効率が上がることを期待しています。

水中ドローンやラジコンポートを利用して橋梁、ダム、港湾の点検手法を開発する。従来、水中のコンクリートの状況を確認するのには潜水夫が水中を潜って観察していた。これは多大な労力を要するので生産性を高くすることは難しい。水中ドローンを利用することで、安全にまた簡便に観察できるようになった。また、水面と橋梁の床版が接している橋梁の点検も同様に潜水夫が観察する必要がある。そのため、ラジコンボートに全周囲カメラ、広角カメラなどにより詳細に撮影し、クラック、サビ、たれ、変色部などを確認する方法を研究している。これらのデータから3次元モデルを作成して全体の状況を把握する手法についても研究を進めている。

土地利用データ、地形データ、行政区画、建物データなどさまざまな地理空間情報、さらに社会データ、統計データを活用して、地域の状況を地理情報システム(GIS)で把握する研究を行っている。図の左側は、昨今災害が多発しているが、それらに避難所は対応しているのかを分析した。右側は、土地利用の状況を把握し、開発可能な地域などを分析した。これらにより地域活性化に貢献することを期待している。

UAV(ドローン)を利用して、稲作管理のサポートする手法を開発する。主に次の要素を計測・分析する技術の開発を行う。
稲の高さ・生育状態の確認: 通常指定した場所でのみ、稲高を確認するが、UAVで撮影した画像から3次元モデルを作成し、圃場全体の稲高を分析する。
稲葉の確認:通常指定した場所でのみ、稲葉を色見本と比較して確認するが、UAVで撮影した画像から圃場の任意の場所を比較する。
植生指標の算出: 米のうまみは、水分、アミロース、たんばく質などによって定まる。植生指標とタンパク質量は相関があり、UAVに搭載した近赤外カメラから撮影した画像から、植生指標を算出する。