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視線情報に基づく構造物点検技能の形式知化・標準化：VR技術による知の加速度的継承

基于视线信息的结构检测技能的显性知识和标准化：利用VR技术加速知识传承

基本信息

批准号：
20H02225
负责人：
村上祐貴
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Nagaoka National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02225/
关键词：
構造物点検技能の可視化技能の標準化技能継承

项目摘要

本研究では構造物の定期点検の熟達者を発掘し【課題1】、①構造物の損傷状態の把握、②状態把握の情報に基づく対策区分判定における熟達者の暗黙知を、視線情報を利用して形式知へ変換し、データマイニング手法を用いて知の標準化を図る【課題2、3】。そして、仮想現実(VR)を用いて標準知を加速度的に継承する方法を確立する【課題4】。これら4課題を解決し、未踏領域である熟達点検者(伝承者)から非熟達点検者(継承者)へのシームレスかつ迅速な構造物の点検技能継承を実現する。令和4年度では、【課題2】に継続して取り組みながら、【課題3】、【課題4】に本格的に取り組んだ。その結果、主に以下の知見が得られた。【点検技能の形式知化・標準化について】経験年数の浅い点検者は変状を探索する際に一定の距離で目視を行っているのに対して、経験年数の長い点検者は点検時に対象物から離れて俯瞰する目視と近接して確認する目視を使い分けていると考えられる。また、変状探索時の見落としの原因の一つとして、変状を正面から確認していない点検者が確認された。【VRを用いた形式知の継承法について】デジタル一眼レフカメラ(約2400万画素)と360°カメラ(約6000万画素)を用いて撮影した画像520枚をSfM/MVS技術を用いて3Dモデルを生成し、VR空間に投影が可能となった。また、投影した既存構造物の3Dモデルを対象にVR空間内で近接目視点検を実施し、近接目視点検時の視線情報や頭部座標を取得するシステムも構築した。システム検証として、橋梁点検業務に従事している勤続年数10年以上の熟達点検者1名と経験年数0.5年、1年、2年、4年の初学者4名の計5名を対象に、VR空間上で近接目視点検を実施した結果、実構造物と同様の点検結果を得られ、VR空間上での目視点検の再現性が確認された。

This study では structure の regularly point 検の cooked up to those を発 dug し footing, (1) the subject 1 】【の damage status の grasp, (2) state grasp の intelligence にづく strategy distinguish seaborne determine における cooked up to know の dark 黙を, view intelligence を using して form know へ variations in し, データマイニング gimmick を with いて know の standardized を図る [topic 2, 3]. そして, 仮 want to now be (VR) をいて standard know を acceleration に継 bearing すをる method established する 4 】【 subject. これら 4 topics を solve し, did not tread である cooked reaches point 検 (伝 socket) から not cooked reaches point 検 (継 socket) へのシームレスかつ quickly な structure の検 skills 継 bearing を be presently する. In the 4th year of the Reiwa era, でで, for the [project 2] に継続てて, take the みながら group; for the [project 3] and [project 4] に, take the に group んだ. Youdaoplaceholder0 そ result, the main に and the following そ views が obtain られた. 【 skill 検の form knowledge is changed, standardization について】経験 years の shallow い point 検 person は - shaped を explore する interstate にの distance で visual line をっているのにし seaborne て, 経験 long years のい検 person は points when 検に polices as content から from れて overlooking する visual と nearly meet して confirm する visual を make い points けていると exam えられる. また, - when exploring の see としの reason のつとして, - を positive から confirm していない point 検 person が confirm された. VR を use いた form know の継 bearing method について】デジタル glance レフカメラ (about 24 million pixels) と 360 ° カメラ (about 60 million pixels) をいて pinch of shadow した portrait 520 を SfM/MVS technology をいて 3 d モデルを possible とにし, VR space projection がなった. また, projection した existing structures の 3 d モデルをで nearly meet like に seaborne VR space visual point 検を be し, nearly meet visual point 検の view intelligence や head coordinates をするシステムも build した. システム検 card として, bridge point 検 business に従 matter している frequently 続 number more than 10 years の cooked reaches point 検 1 と経験 number 0.5 years, 1 year, 2 years and 4 years four の meter five をの beginners like に seaborne, VR space 検で nearly meet visual point on を be applied した results with others; be installations との point 検 results らをれ, VR space での visual point Youdaoplaceholder0 検 reproducibility が confirms された.