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振動特性を考慮した三次元点群データによる橋梁変位計測システムの開発

考虑振动特性的三维点云数据桥梁位移测量系统的开发

基本信息

批准号：
21K14228
负责人：
阿久津絢子
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，カメラによる動画や画像を用いて構築する橋梁の三次元点群データについて，特に橋梁の振動により生じる誤差を低減するため，振動特性を考慮した三次元点群データによる橋梁変位計測システムの開発を目的としている．本年度は前年度作成した動画から橋梁の振動を取得する手法を点群データ構築に適用する方法について検討を行った．通常画像を用いた点群データは対象物を角度や距離を変えて複数地点から撮影された画像を用いて構築される．本研究では，画像の代わりに動画を用いて点群データの作成を試みた．カメラは三脚に固定し，各地点で撮影した動画をそれぞれ分析することにより計測対象の振動情報を取得し，振動波形の中から基準点（本研究では振動の節となる部分）を決め，各動画から対象のフレームを抽出して点群データ化する方法を構築した．動画を用いた点群構築は，はじめに振動試験機と鋼角パイプで振動している橋梁を模擬したモデル実験を行い，本研究で提案する振動を考慮した場合と振動を考慮せずにランダムにフレームを選択して点群データを構築した場合では，点群データの特徴点のプロット位置が大きく異なり提案手法では振動による誤差を低減できていることが確認された．次に実橋梁での適用実験を行った．本実験は振動状態を正確に把握するため起振機を歩道部に設置し強制振動を与えた．屋外での計測であるため，カメラ自体の振動が懸念されたが提案手法とランダムフレームを抽出した場合では最初に選ばれる特徴点の個数，すなわち点群データ構築時に異なる地点から撮影した画像間での特徴点のマッチング数は，提案手法が最も多く，振動による誤差の影響が低減され点群データ構築精度の向上可能性を確認することができた．

In this study, the three-dimensional point group of the three-dimensional point group of the three-dimensional point group constructed by the three-dimensional point group of the three-dimensional point group of the three-dimensional bridge constructed by the three-dimensional bridge animation and the special vibration of the bridge is produced. The error is reduced, the vibration characteristics are considered, the three-dimensional point group is measured, the bridge position measurement is performed, and the vibration characteristics are considered. This year's animation was created in the previous year, and the vibration of the bridge was obtained, and the techniques and point groups were constructed and applied. Usually, the portrait is made of point group, the angle of the object, the distance, the distance, the plurality of places, the photograph, the portrait, and the frame of the picture. In this study, the animation of the portrait was created using the point group データの and was tested. The three legs of the car are fixed, and the animation of each location is captured and analyzed, and the vibration information of the measurement object is obtained, and the vibration waveform is obtained.らThe reference point (the vibration part of this study) is determined, and the point group of each animation is extracted and the method is constructed. The animation is constructed using point groups, and the vibration test machine and steel angle bridge vibration simulation areしたモデル実験を行い, this research proposal する Vibration を Consideration した Occasion とVibration を Consideration せずにランダムにフレームを选択してPoint groupデータをConstructionしたoccasionでは, point groupデータの特徴pointのプロットpositionが大きくdifferentなりproposal techniqueではvibrationによるErrorをreduceできていることがconfirmされた． This time the bridge is suitable for the bridge. The correct vibration state of the system is grasped, and the vibrating machine is set by the Ministry of Education and the forced vibration is set. Measurement outside the house, Suspense of self-vibration, Proposal technique, and とランダムフレーThe number of special points is selected when the time is drawn, and the number of special points is selected first, and the number of points is different when the point group is constructed. The place is the best, the photo is the best, the image is the most special, the number is the number, the technique is the most, and the vibration isよるError's influence is reduced and され point group データ construction accuracy is improved. をConfirmation することができた.