～人の代わりにドローンがデータ収集。画像解析と組合わせ、現場DX化へ～
株式会社旭テクノロジー（本社：兵庫県姫路市、代表取締役：幸長 保之、以下「ATCL」）は、西日本旅客鉄道株式会社（本社：大阪府大阪市、代表取締役社長：倉坂 昇治）と駅施設の検査業務を効率化する検討を行いました。本検討では、駅舎屋根・外壁・跨線橋などを対象に、鉄道特有のルールを遵守した上で、ドローンの自動航行により同一ルート・同一角度で繰り返し撮影できる再現性の高い撮影と画像解析による劣化箇所の自動抽出の有効性を検証しました。
 
1.背景
駅舎や跨線橋、ホーム上屋、外壁・屋根といった駅施設の維持管理は、これまで人力による目視点検が中心でした。また、幅広いエリアで建物検査業務を実施するため、膨大な時間を要してデータを取得する必要があります。人の知識、経験による劣化度の判定にばらつきが生じており、データ整理の手間やシステム同士の連携にも課題がありました。
 
一方で、少子高齢化に伴う生産年齢人口の減少による人材不足と設備の高経年化が進み、新技術を活用し生産性を向上させる仕組みづくりが急務となっています。

2.取り組み概要
本検証では、駅設備ごとの点検項目・判定基準を踏まえ、撮影条件を整理した上で、ドローンの自動航行により建物上空から屋根や壁面といった対象物を撮影し、画像解析を行うことにより劣化箇所を抽出する一連の手順を実施しました。あわせて、自動航行によるデータ収集が点検業務の効率化や同一ルート・同一角度での撮影再現性の確保に有効であるか、さらに画像解析に必要な品質を満たした画像が取得できているかを検証しました。
 
3.検証結果
ドローンの自動飛行と画像解析を組み合わせた手法が、駅施設の検査業務の効率化に有効であることを確認しました。現場条件を踏まえた運用下でも、撮影から画像解析までの一連の流れが途切れずに機能しました。
■ドローン自動航行の有効性
建物周辺の架空線や障害物との離隔距離を事前に確認し、その結果に基づいて適切な離隔を確保できる自動飛行ルートを設定しました。これにより、飛行中を通じて所定の安全距離を維持した自動航行が可能であることを確認しました。自動航行では毎回ほぼ同一のルート・位置から撮影できるため、パイロットの腕や経験に依存せずに同条件・同構図の画像を継続的に取得でき、経年比較の精度向上と再撮影の抑制による点検業務の効率化に寄与できると考えられます。
 
 
■画像解析の有効性
建物を対象とした錆の抽出において、既設の画像解析プログラムが有効に機能し、目視で確認される発錆箇所を概ね検出できることを確認しました。また、撮影画像が暗部を含む、あるいは発錆部と周辺部のコントラストが低く検出が困難なケースでも、コントラスト補正や輝度補正等の中間処理（画像前処理）を付加することで、錆の検出性が向上することを確認しました。
 
 
 
外壁のひび割れ検出において、画像解析によりひび割れを含む変状箇所を大まかに抽出できることを確認しました。さらに、抽出結果に対して追加の解析処理を行うことで、さらに明瞭に捉えることが可能であることを確認しました。これらを組み合わせることで、ひび割れの検出精度を向上させられることが示されました。
 
 
4.今後の取り組み
今回の検証では、建物検査業務の現地データ収集において、ドローンを活用することで一部代替でき、更にドローンで撮影した写真を画像解析により、劣化箇所を抽出できることを確認しました。今後は、現場・内業の効率化を図るため、安全性を担保したドローン撮影から画像解析、データマネジメントや既存システムとの連携などの仕組みを総合的に構築することを目指します。