JIW、Skydio X10＋3D Scanによる自動航行での橋梁ドローン点検を実施
株式会社ジャパン・インフラ・ウェイマーク（以下、JIW）と、八千代エンジニヤリング株式会社は、Skydio合同会社の協力のもと、2024年6月17 日に多摩市の橋梁において、Skydio X10を使用した橋梁下部における自動航行での床板部のオルソ画像用の写真撮影およびオルソ画像による損傷状況の調査、解析を実施した
Skydio X10の自動航行撮影によって0.1mmのクラックを判別できる精度での床版部のオルソ画像の撮影は国内で初めてだという。
背景と目的
従来のSkydio 2+では、0.1㎜のクラックを撮影するためには、構造物に対し約50㎝まで接近しないと撮影できなかったため、手動飛行で撮影する必要があった。
そのため、オルソ画像作成用の撮影を行う際には、パイロットの操縦スキルにより、撮影写真品質への影響が出やすく、撮影後のオルソ画像処理時において、想定していた品質を再現度高く確保することが難しいという問題が発生していた。
今回、Skydio X10の高性能カメラおよび、Skydio 3D Scanの2D Capture機能を利用し、橋梁の下でのGPSが入りにくい環境において、隔離距離、ラップ率、範囲などをアプリ上で設定の上、自動航行により撮影を実施。
これにより、1m以上隔離による自動飛行の安全性向上、パイロットの操縦スキルに依存しないオルソ画像作成に必要なラップ率を確実に満たす撮影の品質と再現性の向上、撮影時間の短縮による生産性の向上を実現することに成功した。
実施内容
自動航行により連続写真の撮影を行うSkydio X10
多摩市の管理する橋梁において、Skydio X10＋Skydio 3D Scanの2D Capture機能を用いて、対象となる構造物（中空床版橋底面）に対し、カメラを真上向きにした状態で、ラップ率（縦方向、横方向）、構造物までの隔離距離をアプリ上で設定し、自動航行による連続写真の撮影した。
また、自動航行においては、構造物に対し1方向だけでなく、クロス方向にも自動で写真撮影が実施できる設定を使用した。
撮影後、まずはJIW保有の複数社のSfm解析ソフトを用いて、3次元データ化およびオルソ画像の作成。次にそのオルソ画像を八千代エンジニヤリング社がAI処理し、損傷の図化、ひび割れ幅の検出を実施し、0.1mm未満のひび割れも検出できることを確認した。
使用機材
● SKYDIO X10 VT300-L（広角カメラ）
- センサー Sony IMX989 1" 50.3MP CMOS
- 写真サイズ 8192×6144（約5000万画素）● SKYDIO 3DSCAN
- 2D Capture（ラップ率設定、対象物までの隔離距離設定、ジオフェンス設定）● （株）ニコン・トリンブル SightFusion for Desktop
Skydio X10にて撮影した画像
また、従来の手動飛行時と比較して、以下の事項を確認した：
アプリで撮影条件を設定した後は、自動で撮影できるため、ラップ率、撮影画角、方向を確認しながらの撮影が不必要となり、作業効率化と再現性の向上を確認同じ対象物を、時間を変えて撮影した写真でオルソ画像処理を行った結果、ほぼ同等のオルソ画像の作成を確認1ｍ程度隔離距離を取れることによる自動航行による安全性向上を確認0.1mm以下のひび割れも含めたデータ取得を確認
今回は、Skydio X10のVT300-L（広角カメラ）を用いて、点検業務を実施。今後はSkydio X10の各種カメラを、対象物の状況や周辺環境に応じた最適な活用方法について検証を行い、新技術を活用した点検に必要なデータをより効率的に、品質よく取得できる技術を確立させ、Skydio X10の現場でのさらなる活用方法を検討していくという。
また、このような技術を活用しながら構造物の維持管理における効率化・高度化を推進していくとしている。
JIW
Skydio