高速移動環境下における高速画角拡張手法

概要

本研究では、高速道路内のトンネルの高速移動下の点検において、効率化のために点検車両の走行回数を減らすことを可能とするシステムを開発する。高速走行下で、トンネル壁面のひび割れを撮像するには、高い分解能が必要である。

このシステムでは、走行方向に対してミラーを用いてモーションブラーの補償を行うと同時に、キャプチャごとに撮影範囲を切り替えることで、一回の走行で点検する範囲を増やすことができる。1キャプチャ(3ms)ごとに撮影範囲を切り替える場合、ミラー固有の物理的特性などに影響され出力が歪むという問題があった。そのため、モデルを未知と考え、どの物理特性や制御方法を持つミラーに対してもモデル化なしで適用できる手法を用いている。100km/hの速度で地面から高さ5mの天井に対してのトンネルを検査車両が走行するという条件を仮定して実験を行い、実際に得られた画像から、約0.25mm幅のひび割れを検出可能という結果が得られた。

参考文献

1. 江崎ゆり子，望戸雄志，早川智彦，石川正俊: ガルバノミラーを用いた撮影角度の高速スイッチング，2020年第45回光学シンポジウム(オンライン，2020.6.25)／講演論文集, pp.85-89.
2. Yuriko Ezaki, Yushi Moko, Haruka Ikeda, Tomohiko Hayakawa and Masatoshi Ishikawa: Extension of the Capture Range Under High-Speed Motion Using Galvanometer Mirror, 2020 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (Virtual Conference，2020.7.9), pp.1854-1859.
3. Yuriko Ezaki, Yushi Moko, Tomohiko Hayakawa and Masatoshi Ishikawa: Angle of View Switching Method at High-Speed Using Motion Blur Compensation for Infrastructure Inspection, Journal of Robotics and Mechatronics, Vol. 34, No. 5, pp. 985-996, 2022.