著者

池野 和之介 福田 知弘 矢吹 信喜

出版者

日本建築学会

雑誌

日本建築学会環境系論文集 (ISSN:13480685)

巻号頁・発行日

vol.85, no.776, pp.757-765, 2020 (Released:2020-10-30)

参考文献数

38

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The importance of the administrative authorities communicates information about disaster prevention is increased. When a natural disaster occurs in Japan, administrative authorities communicate this information using disaster administrative radio system. Ministry of Internal Affairs and Communications recommends distribution individual house receivers to all family, however, many municipalities use not individual house receivers but outdoor loudspeakers due to financial matters and limited cost-effectiveness. There is a problem that some regions don’t receive the information from outdoor loudspeakers. Municipalities need to reconsider the placement of outdoor loudspeakers, but it is difficult to confirm audibility intuitively and there are few cases that experts and non-experts such as government and citizens share and consider acoustic analytic results. High-precision outdoor acoustic analysis method is proposed. Virtual Reality (VR) and Mixed Reality (MR) System for visualizing simulation of environmental circumstances are developed. However, these simulation need many computer resources and take a long time. Therefore this study aims to develop an interactive visualization system for simulations of sound circumstance from outdoor loudspeakers using MR. By using an optical see-through Head Mounted Display (HMD) and tablet terminal, users can view the acoustic analytic results of the simulation. Sound simulation is carried out on PC. Furthermore, when users change the simulation condition such as sound source positions, users can view the results of the simulation immediately. It is necessary to create three-dimensional model of the object region and input our system preliminarily. This system uses the Ray-Tracing Method which is a type of geometric acoustic simulation method because this method can reduce calculation load. And, using the approximate of Maekawa Chart, this system can handle transmission of diffracted sound which cannot be handled in geometric acoustic simulation method. This system converts simulation results into sound pressure level (SPL) and shows heatmap and bar histogram by using MR. Our proposed system can reduce calculation load by using Sound Ray-Tracing Method. Our system is appropriate for an interactive system. However, when users view the acoustic analytic results of simulation by using HoloLens which is one of the optical see-through Head Mounted Display, this system needs time for rendering objects such as sound receiver and heatmap because of too many objects. The cause of this problem is the data transmission speed between PC and HoloLens. By reducing drawn objects and improving transmission speed, this problem is solved. We set coordinates of the sound source at the same place as the current position of one of the outdoor loudspeakers and simulated by using our system. We tested the effectiveness of our system by comparing the simulation results to more detailed simulation results and actual measurement value. The conclusions of the present study are shown below. ● Develop the groundwork of interactive visualization system for sound environment simulation using MR. ● Reduce calculation load by using Ray-Tracing Method which is a type of geometric acoustic simulation method. ● Confirm audibility intuitively by heatmap and bar histogram by using MR. The future prospect is to enable simulation in consideration of plural sound sources, wind and temperature.

著者

井筒 竜宇 矢吹 信喜 福田 知弘

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.75, no.2, pp.I_94-I_105, 2019 (Released:2020-04-07)

参考文献数

32

被引用文献数

1

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建設現場における出来高管理は,通常,写真を撮影したり測量を行なって,図面やBIM/CIM(Building/Construction Information Modeling)モデルと照らし合わせて出来形を把握して行う.この作業は時間がかかり人的ミスも発生しやすいことから,より正確で効率的に進捗状況を把握する手法が求められている.そこで本研究では,深層学習を活用し,施工途中の鋼骨組構造における梁や柱などの各構造部材をカメラで撮影した画像から検出を行い,効率的に施工現場の進捗を把握する事ができるシステムの構築を目的とする.具体的には,既存の物体検出Convolutional Neural Network(CNN)とセグメンテーションCNNをファインチューニングすることで,撮影した画像から施工途中の構造物を検出可能なCNNを構築する.その後,構築した二つのCNNモデルの統合を行い,画像から各構造部材を把握する事が出来るシステムを構築する.開発したシステムの精度検証と考察を実施する.その後,深層学習を活用して得られた検出結果を用いる事によって,二次元の出来形画像を活用して三次元モデルから出来高を算出するための検出システムの構築を行う.

著者

日高 菜緒 道川 隆士 矢吹 信喜 福田 知弘 Ali MOTAMEDI

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.72, no.2, pp.I_156-I_166, 2016 (Released:2017-03-24)

参考文献数

16

被引用文献数

1 1

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本論文では,スイープ構造であるモノレールのレールの点群のポリゴン化手法を提案する.モノレールは長大でモデル化が容易でなく,特にレール部分は高所にあり満足に点群を計測することも難しい.そのため,既存の手法ではレールの維持管理に有効なポリゴン化は困難であった.本論文で提案する手法は,構造物がもつ対称性に着目して,点群の欠損に頑健なスケルトンを抽出する.スケルトンが得られれば,それに沿って断面を押し出すことでポリゴンが容易に生成できる.提案手法によって生成されたポリゴンは,規則的な構造を持っており,維持管理に活用しやすい.また,入力点群に欠損があったとしても,補完できるなどの利点がある.本論文では,レーザースキャナで計測したモノレールの点群に提案手法を適用することで有用性を検証した.

著者

久保田 恭行 西山 哲 矢吹 信喜 福田 知弘 手塚 仁 尾畑 洋 村上 治

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.77, no.2, pp.I_77-I_88, 2021 (Released:2021-03-15)

参考文献数

37

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トンネル工事での肌落ち災害を防止するため,作業中は切羽の状態を常時継続的に監視する必要がある.切羽での大規模な崩壊の予兆として,崩壊までの時間に差はあるものの小規模な落石が見られる場合があるが,目視では落石の確認が困難であるため,大規模崩壊に巻き込まれ,重大災害に繋がる可能性がある.そこで,筆者らはAIにより切羽のみに解析範囲を制限し,背景差分法を軸に面的に落石を検出するシステムの開発を検討した.本研究では,落石検出の処理の解析範囲を切羽に制限することや,粉塵といった微小な物体や映像のノイズ除去等について検討した.次に切羽の大規模崩壊の前兆となる落石を想定した映像を用いて画像解析を行った.その結果,小規模な落石を検出でき,肌落ち災害の発生リスクを軽減する可能性を示した.

著者

穴井 智史 矢吹 信喜 福田 知弘

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.77, no.1, pp.1-13, 2021 (Released:2021-01-20)

参考文献数

44

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画像処理による土木構造物の変状の自動検出手法として,以前は人間による特徴量選択が行われていたが,検出率が高くなかった.現在は適切な特徴量を自動取得可能な深層学習が登場し,従来手法と比べて検出率の向上や複数種類の変状の矩形検出等が報告されている.しかし,複数種類の変状検出では,深層学習モデルによる検出結果が個別に報告されており,異なる深層学習モデルによる検出精度は比較されていない.そこで本研究は,変状5種類(ひび割れ,鉄筋露出,遊離石灰c,遊離石灰d,遊離石灰e)を検出対象として,7種類の深層学習モデル(Faster R-CNN, SSD300, SSD512, RetinaNet-50, RetinaNet-101, RetinaNet-152, YOLOv3)による検出精度を比較した.その結果,YOLOv3の検出精度が最も高いことを確認した.

著者

中溝 悠太 福田 知弘 矢吹 信喜

出版者

日本建築学会

雑誌

日本建築学会環境系論文集 (ISSN:13480685)

巻号頁・発行日

vol.87, no.792, pp.157-168, 2022-02-01 (Released:2022-02-01)

参考文献数

32

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Large-volume 3DCG models used in environmental design are difficult to handle on mobile devices because they consume much computational resource and storage. In this study, a server-side rendering method is proposed to realize a mobile web-based augmented reality (Web AR) system for environmental design visualization by handling the rendering result of 3-dimensional models as video streaming. Through the experiments with a developed prototype system, the proposed method achieved a higher frame rate than conventional stand-alone Web AR for a large number of polygons. Both the frame rate and the latency were almost constant regardless of the number of polygons.

著者

矢吹 信喜 塚本 祥太 中山 一希 福田 知弘 道川 隆士

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.70, no.2, pp.I_26-I_33, 2014 (Released:2015-04-08)

参考文献数

15

被引用文献数

2 2

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近年,ビルや家庭に大量のセンサが環境中に設置されるようになりつつある.大量のセンサにより得られたデータを有効活用する手段としてデータマイニングがある.センサデータを用いたデータマイニングにおいては,センサデータ単体からのデータマイニングでは有用な知識の発見は難しく,センサの周辺情報などのコンテクスト情報を加味したデータマイニング手法が有効である.本研究では,コンテクストを活用し大量のデータから有用な知識を発見するためにコンテクストを用いたデータマイニング手法を開発し,さらにビルの省エネルギーに関する知識モデルを開発し,コンテクストを表現するオブジェクトモデルと知識を表現する知識モデルをそれぞれセンサデータモデルと統合した.さらに,統合化したモデルを用いてプロダクションシステムを作成し,建物の省エネルギーに関する知識データを作成した.さらに大阪大学において検証実験を行った.観測データ及び知識データは統合データモデルに従って保存し,データを用いて開発したシステムの検証を行った結果,データの知的処理を実行し,適切な知識が発見できることを確認した.

著者

牧野 純也 矢吹 信喜 福田 知弘

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.78, no.2, pp.I_22-I_32, 2022 (Released:2022-03-23)

参考文献数

24

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東日本大震災により発生した指定廃棄物の輸送時には,種々の制約を満たす最適な輸送車両の運行計画を立てる必要があるが,組み合わせ爆発による計算時間の増大により,近似解を求めることに留まっている.本研究では,指定廃棄物の輸送計画を作成する際,必要な制約条件として挙げられる,就業時間内に輸送を完了させること,荷降施設への輸送車両の到着時刻重複を防ぐことに着目し,量子アニーリングにより最適な輸送計画案を導くための基礎的な定式化を行った.また,輸送計画の実行中に発生しうる遅延による計画の乱れの際,運行計画の再作成に用いるコスト関数の定式化を行い,平常時と遅延発生時を想定した輸送計画の最適化を行った.最適化の結果,適切なパラメータ値の設定により,様々な条件下で最適な運行計画表を出力することを確認した.

著者

久保田 恭行 矢吹 信喜 福田 知弘

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.78, no.1, pp.21-34, 2022 (Released:2022-07-20)

参考文献数

38

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シールドトンネルの工事では,計画線形に沿う掘進が基本であるが,実績との間に偏差が生じる.この際,生じた偏差を緩やかに計画線形に戻す目標線形を描き,これに沿って掘進する必要がある.これらの作業は熟練者の経験や試行錯誤の操作によりシールドマシンを制御しており,省力化が課題である.また,熟練した技術力を有する掘進管理者とオペレータは高齢化し,そうした技術力が失われることが懸念される.このため,機械学習によりシールドマシンの操作を自動化することが求められるが,関連研究の手法では目標線形に沿って掘進する操作パラメータを自動算出できなかった.そこで,本研究では,機械学習を用いて,計画線形が直線である区間を対象に,操作パラメータの最適値を自動算出する手法である自動操縦モデルを開発することを目的とする.

著者

松永 直美 矢吹 信喜 亀山 勇一 福田 知弘

出版者

日本建築学会

雑誌

日本建築学会計画系論文集 (ISSN:13404210)

巻号頁・発行日

vol.81, no.728, pp.2317-2326, 2016

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&nbsp;This study was conducted to consider the factors related to change in Noh stage style using <<<i>johakyu go dan</i>>> (<i>johakyu</i> five parts), which was established by Zeami (1363-1443) as &ldquo;The grammar of Noh.&rdquo; To this end, we examined the relations between Noh stage (<i>jo</i> zone, <i>ha</i> zone, and <i>kyu</i> zone) and musical accompaniment and dancing by employing three-dimensional computer graphics (3DCG) and statistical methods.<br>&nbsp;Research was conducted with emphasis on the relation between the following two points as a method to clarify the factors of change in Noh stage after Zeami&rsquo;s time. 1) Zeami changed ancient Chinese three-part <<i>johakyu</i>> to the five-part style of <<<i>johakyu go dan</i>>>, incorporated it into Noh scripts with dancing, chanting, and musical accompaniment, and formulated the basic principle: &ldquo;The grammar of Noh.&rdquo; 2) Areas for <<i>johakyu</i>> exist on a Noh stage, each of which has a conventional direction method. It is designed to enhance stage effects to a great degree.<br>&nbsp;The following findings were obtained:<br>&nbsp;1. We tried to extract <<i>johakyu</i>> from data of small hand drums, shouts, and dancing. The results led us to observe the following characteristics of <<i>johakyu</i>>: &ldquo;The part of <i>jo</i> is light, and the expression is slightly rough, &rdquo; &ldquo;<i>Ha</i> delicately folds ups and down, adds a little relaxation, and keeps a moderate speed, &rdquo; and &ldquo;<i>Kyu</i> is very fast and tense, and the tempo becomes faster.&rdquo; Furthermore, in the part called &ldquo;<i>kuse</i>&rdquo; in which the most characteristic acting is performed in a Noh drama, the characteristics of <<<i>johakyu go dan</i>>> were noticed clearly.<br>&nbsp;2. Results of statistical analysis revealed correlation existed between each zone and each area of <<i>johakyu</i>> of Noh stage and dancing and musical accompaniment (small hand drums and shouts) of <<<i>johakyu go dan</i>>>. Therefore, we found that <<<i>johakyu go dan</i>>> might be involved in change in Noh stage style.<br>&nbsp;Noh was mainly a Shinto ritual until the Heian period (794-1185). It had been developed and initiated by shrines and temples. After the Kamakura period (1185-1333), public entertainment such as <i>Kanjin</i> (temple solicitation)-Noh performance rose suddenly and reached its prime during the Muromachi period (1336-1573). Coupled with that, shoguns and court nobles came to play the role of Noh supporters instead of shrines and temples. <<<i>Johakyu go dan</i>>> was effective to attract shoguns and nobles with performance as seen in <i>Fushikaden</i> written by Zeami. It is considered that the construction of stage space was necessary to practice <<<i>johakyu go dan</i>>> effectively.

著者

小山 誠稀 矢吹 信喜 福田 知弘

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.77, no.2, pp.I_97-I_113, 2021 (Released:2021-03-15)

参考文献数

32

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国土交通省は橋梁管理者に対して,5年に1度の定期点検を義務づけている.センサ類の小型化,低価格化に伴い,多数のセンサを橋梁に設置してモニタリングが可能になると考えられる.人間は,センサから得られる大量のセンシングデータとセンサの設置情報から橋梁の状態を判断する.人間と同じようにコンピュータが橋梁の状態を判断するためには,橋梁とセンサの関係とセンシングデータを合わせて処理する必要がある.そこで,本研究では橋梁とセンサの関係をデータベースで管理する手法を提案する.橋梁とセンサの関係をデータベースで管理することで,橋梁諸元情報とセンシングデータを一元的に処理できると考えられる.検証実験で,従来の図面や書類による情報管理手法と比較して,提案手法では人間の作業時間が3割以下となることを確認した.

著者

田中 陸人 矢吹 信喜 福田 知弘

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.77, no.2, pp.I_114-I_123, 2021 (Released:2021-03-15)

参考文献数

27

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就業中の作業姿勢の悪化は筋骨格系障害を始めとする労働災害の要因となるため,作業姿勢の定量的な評価を通じて姿勢の改善につなげる必要がある.既往研究では,機械式モーションキャプチャシステムが用いられているが,それらの機器は現場導入時のコスト増大が懸念される.そこで本研究では,建設現場での利用が開始されているヘルメット装着型端末を利用することで,コストの課題に配慮した上で,LSTM(Long Short-Term Memory)を用いた姿勢推定手法を提案する.また,検証実験では,OWAS(Ovako Working Posture Analyzing System)法による姿勢評価に対して,提案手法を適用することにより,鉄筋工作業員の身体負荷が大きい姿勢を再現率80%以上で推定できることを確認した.

著者

石川 大地 福田 知弘 矢吹 信喜

出版者

日本建築学会

雑誌

日本建築学会環境系論文集 (ISSN:13480685)

巻号頁・発行日

vol.85, no.778, pp.1017-1026, 2020 (Released:2020-12-30)

参考文献数

30

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In the architectural field, making a consensus is indispensable to stakeholders. Remote meetings are useful with consensus buildings because they don't require travel costs, unlike face-to-face meetings by gathering from a distance. However, conventional remote meetings like video conferences using displays lack a sense of presence. Moreover, it is difficult to intuitively share three-dimensional (3D) information such as the spatial position and shape of design objects required in the architectural field. For sharing 3D information, 3D physical building models or 3D virtual models are created. In remote meetings, users can see 3D virtual models made by 3D modeling software such as 3D computer-aided design (CAD) or Building Information Modeling (BIM) in stereoscopic images. However, their 3D virtual models have to be made in advance, this is why they cannot represent shapes changing in real-time like 3D physical objects. Point clouds are clusters of points that generally have their position as an XYZ coordinate with RGB values. They can represent 3D surfaces in the real world. By using an RGB-D camera that can capture RGB images and depth data and capture point cloud data in real-time, the 3D virtual model based on the surface of the 3D physical object can be made without needing to create a 3D model in advance. Interactivity enables users to provide understandings of the targeted 3D object characteristics. High-speed point cloud segmentation is necessary to classify unordered point cloud data captured by an RGB-D camera in real-time. In this research, we use the Euclidean Cluster Extraction method for interactive remote sharing of 3D physical objects and provide users with the ability to manipulate 3D point cloud objects with Mixed Reality (MR). We constructed a prototype system using an RGB-D camera to capture point cloud data and MR-Head Mounted Display (HMD). By using the Euclidean Cluster Extraction method with Random sample consensus (RANSAC), point cloud data is classified into individual clusters and then it enables an MR-HMD user in a remote area to see and manipulate 3D point cloud objects manipulating them by a hand gesture, called the “pinch gesture”. Through experiments, we evaluated the accuracy of the high-speed segmentation results and the user’s operability for point cloud objects including visibility. When two objects are on the desk, the relation between the two objects and the RGB-D camera including its angle is tracked. Also, the number of point clouds transferred into the MR-HMD can affect the user’s operability. In future works, the proposed system should be modified using a higher accuracy segmentation method which doesn’t depend on the distance, for capturing point cloud data using multiple RGB-D cameras and align them to make the wider surface of point cloud objects, and for use on Wide Area Network (WAN) as well as the internet environment.

著者

平井 利枝 矢吹 信喜 福田 知弘 道川 隆士

出版者

Japan Society of Civil Engineers

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.70, no.2, pp.I_34-I_41, 2014

被引用文献数

1

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犯罪不安は生活の質(QOL)に大きく影響を与えるため犯罪予防は重要な課題である.犯罪予防の手法の一つである防犯環境設計(CPTED)は,特に都市部で多い機会犯罪の予防に効果的だとされているが,これに近年発展が進む無線センサネットワークを利用することを考えた.本研究ではセンサノードにArduinoと通信モジュールを用いることで安価に無線センサネットワークを構築し,屋外でも使用可能なデバイスの設計とシステムの検討を目的とした.検証実験では実際に屋外にデバイスを設置し,正常にシステムが作動することを確認した.