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サーモカメラを用いた温度画像のモーションブラー補償イメージング

概要

当研究室で開発している「画素毎動き補償イメージング」の応用例として,インフラ維持・管理における点検技術の高度化に向けた提案を行っている.

高速道路のトンネル覆工内部状態を観測するため,赤外線サーモグラフィ法(赤外線法)による浮き・剥離検出手法が用いられている.既存の内部状態観測手法である打音点検と異なり,非接触で点検可能なことから安全面やコスト面で期待され,実用化が進んでいる.一方,静止状態での点検では交通インフラを規制することが要件となってしまい,二次災害を引き起こす可能性があった.点検の効率を上げるため高速に移動しながら点検を行うことが考えられるが,通常の可視光カメラを用いて対象を撮像する場合,移動体やインフラ自体に強力な照明が搭載されていれば露光時間を短くすることでモーションブラーの影響が低い画像を撮影することが可能である.一方,赤外線法では事前にキャリブレーションを行うことで取得されるデータと温度値の対応付を行うため,露光時間を可変とすることが困難である.そのため,高速に移動しながら撮影するとモーションブラーが生じ,空間解像度が低下することにより正確に変状を測定できない問題点があった.そこで本研究では,ガルバノミラーを用いて移動を補償する回転動作を光軸上に設けることで,静止時と遜色ない画質でサーモカメラによる撮影及び走行実験によるシステムの検証を行った結果,モーションブラーの補償に成功し,剥離を確認することができた.







参考文献

  1. Y. Kubota, T. Hayakawa, Y. Ke, Y. Moko, M. Ishikawa: High-speed motion blur compensation system in infrared region using galvanometer mirror and thermography camera, SPIE Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2020 (Anaheim, 2020.4.) / Proceedings, 1137919.
  2. 早川 智彦, 久保田 祐貴, 望戸 雄史, 石川 正俊: インフラ点検技術の高度化に向けた補償光学系及びレーザー加熱の活用, 一般社団法人レーザー学会学術講演会第40回年次大会, X01-22a-XI-04 (2020)
  3. 早川智彦,久保田祐貴,望戸雄史,蛭間友香, 栃岡陽麻里,石川正俊:高速走行時におけるモーションブラー補償に基づくトンネル覆工浮き・剥離検査システム,令和元年度土木学会全国大会第74回年次学術講演会(香川,2019.9.3)/ WEB版年次学術講演会プログラム, VI146:1-VI146:3 (2019)
  4. 久保田祐貴,早川智彦,望戸雄史,蛭間友香,栃岡陽麻里,石川正俊: 可変スポット径のレーザ加熱光学系を用いた浮き・剥離の顕在化,令和元年度土木学会全国大会第74回学術講演会 (香川,2019.9.3) / VI-145:1-VI145:3 (2019).優秀講演者賞受賞

東京大学 情報基盤センター データ科学研究部門 石川グループ研究室
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