光計測システム研究室

研究紹介

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インフラ構造物の微小変位計測(NEDOプロジェクト)

2014年度より,「NEDOインフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクト/イメージング技術を用いたインフラ状態モニタリングシステム開発/位相解析手法を用いたインフラ構造物用画像計測システムの研究開発」に取り組んでいます.

研究開発の概要

 今後老朽化が進むインフラ構造物の健全で持続可能な維持管理の体系を構築するため,格子画像の位相解析手法を用いた高精度計測技術を用いて,橋梁用および鉄塔等のインフラ構造物用のモニタリングシステムの研究開発を行う.奥行きも含めた三次元変位計測手法の開発,変位・ひずみ・応力解析アルゴリズムの開発,撮像システムの開発,格子パターンが設置できない場合でも変位計測ができる手法を開発する.

研究期間:2014年7月〜2019年3月(予定)
参加機関:ジェイアール西日本コンサルタンツ株式会社,株式会社共和電業,4Dセンサー株式会社,国立大学法人和歌山大学(2014年度〜2015年度),国立大学法人福井大学(2015年3月〜)



これまでの研究成果

 三次元変位計測手法の開発,実用的な精度でのたわみ角(回転角)計測手法の開発,格子パターンがない位置での変位計測手法の提案と実証試験を行った.また,道路橋,トンネル,鉄道橋などの実際の構造物に適用する実験を行った.鉄道橋において,変位とたわみ角を組み合わせて用いる新しい健全度評価指標を提案した.

提案手法
・サンプリングモアレ法による複数カメラを用いた三次元変位計測手法
・微小回転角計測手法,カメラ角度計測手法
・格子パターンがない場合に微小変位を計測する方法
・変位とたわみ角を組み合わせて用いる新しい健全度評価指標

開発製品
「サンプリングモアレ法/多点変位画像計測装置 サンプリングモアレカメラ SMC2-2」(株式会社共和電業)
「非接触・高速・高精度な変形計測装置 サンプリングモアレカメラ ソフトウェア版 Version 2.0」(4Dセンサー株式会社)

試作装置
・複数のサンプリングモアレカメラによる「同期計測システム」
・橋りょうなどの横長構造物やタワーなど縦長構造物の全体が計測できる「横長カメラ(1次試作)」
・離れた位置に設置したカメラに撮影スタートと1フレーム毎の同期がGPS信号を利用することで1ms以内のずれで同期することができる「無線トリガ装置(1次試作)」

参加機関による実証試験の様子

・サンプリングモアレカメラでの試験風景「富山市で実証実験 センサーで橋の老朽化を監視」
 チューリップテレビ(2016年9月27日)




遠隔からの構造物の微小変位計測




サンプリングモアレカメラを用いて130m離れたターゲットの変位を計測した結果です.


 Last Updated : Oct. 2, 2016
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