DJI ZENMUSE-XT(赤外線サーモセンサー)の検証 その3 舗装点検

赤外線サーモセンサーを使用しての舗装点検の検証として、町道のアスファルト舗装の温度分布状況を赤外線カメラによって観測し異常箇所点検を行ってみました。

この場所は過去、道路の多くの部分で陥没があり舗装の修復もされています。地形的に谷部になっており地下水路の通り道があるのかもしれません。

検証方法はZenmuse-X5(可視光カメラ)とZenmuse-XT(赤外線カメラ)でそれぞれ垂直写真を撮影し、検証地区のオルソ写真(可視光・温度分布)を作成します。これをアプリケーション上でオーバーラップし温度の異常箇所の特定を行い、現地調査とFLIR TOOL(解析ソフトウエア)で詳細な確認を行います。

 

 

Zenmuse-X5(可視光カメラ)とZenmuse-XT(赤外線カメラ)のオルソ写真によるオーバーラップ

赤外線カメラで作成したオルソ写真の表示方法は、道路内の上限値下限値に合わせて色別けと透過率設定を行い、それ以外の値については透過処理を行いました。

今回はGCPを設置をしていないオルソ写真のなので、当然きれいに重なり合いませんでした。赤外線カメラで作成したオルソ写真を4枚に分割してジオリファレンス処理を行いオーバーラップを行っています。分割しないとジオリファレンス処理をしてもセンサーごとに撮影条件や機器が全くが違うため細部にずれを生じてしまうのです。

 

何箇所か気になる場所があったのですが

赤丸内に2本ライン状に温度変化部分が見られます。周囲の温度に較べて低く、可視光カメラのオルソ写真を見ると舗装は比較的新しく変状は見られません。

現地で確認しても舗装の変状等や舗装下の横断管渠等も確認出来ませんでした。水の流れた跡とライン状の温度分布が同一方向なので、もしかしたら鋪装下部分に水が流れて路盤等に変状があるのかもしれません。

実際のところ電磁波レーダを使用するか、舗装を撤去してみないと温度変状の正確な理由は解りませんが面白い結果を得る事が出来ました。もう一歩突っ込みたいのですが、この先は専門家とのタッグが必要ですね!

DJI ZENMUSE-XT(赤外線サーモセンサー)の検証 その2 夜間飛行ほか

ZENMUSE-XT(赤外線サーモセンサー)の夜間飛行の検証を行ってきました。暗闇において人または動物等を発見することが可能なのでしょうか?!

 

検証場所は周囲に家屋や電線等もなく、害獣が発見されることもあり夜間の飛行にはうってつけの場所でした。もちろん飛行申請(夜間飛行の包括申請)は行っております。

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午後10時に飛行開始しましたが街灯も何もなく真っ暗。車のライトが頼りです。

 

バッテリー3本分色々と近辺を捜索しましたが大型の動物は見つける事が出来ませんでしたが、周りの景色や飛行の状況を確認する事は全く問題ありませんでした。

小型の動物(何か解りませんが)を捉える事は出来ましたがこれでは面白くありません。

 

 

19mmの焦点距離でどの距離高さを変更しどの程度の範囲が写るのか試してみました。(別の日の昼間に撮影)

高度30m 距離50m

高度50m 距離80m

高度100m 距離150m

昼間に撮影したものなので周りの温度が高く鮮明には見えませんが、150m離れても確認は可能でした。やはり夜間で周囲の温度が低い場合の方が視認性は良いようです。

 

次にセンサーと被写体の間に障害物がある場合、どのように見えるのか検証しました。

この程度の木が生い茂った林道の中を人が歩いた場合

木が無い場所

 

木のある場所

 

という訳で障害物が無ければ良いのですが、障害物が有る場合は色々な角度で撮影することが必要となります。また被写体が動いていれば分かり易いですが動いていない場合は、周囲の温度が高い場所との区別がつきにくいです。おそらく間隙率が低い本当に木が生い茂った状態の山の中では上空から探索は難しいでしょう。

この検証の後、実際に行方不明者の捜索協力をさせて頂きましたが、夜間は周囲の温度の関係でサーモセンサー、昼間は他の人や動物との区別がつかないのと、衣服が分かり易い色だったため可視光カメラを使用して捜索を行いました。

DJI ZENMUSE-XT(赤外線サーモセンサー)の検証 その1

先日、待望のZENMUSE-XTが納品されました。

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

購入したXTはZenmuse XT-R(ZXTA19FR 640×512,30Hz,19mm)というモデルで焦点距離が19mmです。

ピクセル毎に熱情報を0.1度解像度で持っておりモニター上で温度を計測することができ、また、モニター上の指定したエリア内の最高・最低温度を探す事も可能です。

撮影した写真はEXIFに熱情報をもつR-Jpegというフォーマットで記録され、ピクセル毎に温度情報を持っており、専用の解析ツールを使用して上限・下限の温度を指定することで、撮影時のモニタリングよりも詳細な温度分布での解析が可能となります。

XT-Rには何種類かの焦点距離が用意されていますが、購入した19mmはかなり画角が狭くズームした感じになります。その分、点検対象からは距離を取ることが出来るので建物・構造物の点検では安全かもしれません。ただ、広範囲をモニターする用途だと高度や距離を多くとる必要があるので少し使いづらい恐れもあります。知人が9mmの焦点距離のXT-Rを持っているので比較しましたがかなり画角が違います。使用用途によって焦点距離を使い分けるのが一番でしょう。

 

まずは太陽光パネルの検証を行ってみました。

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サーモセンサーでモニタリングしてみると周囲の温度と明らかに違う場所があります。

映像を元に現地調査すると、パネルの隙間から雑草が伸びて太陽光を遮っていました。

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この異常箇所はかなり距離がある場所からでも点検が可能でした。

 

R-Jpegファーマットの静止画からオルソフォト(航空写真)の作成が行えるのか検証してみました。コンクリート舗装の進入路があり上空を80%程度のオーバーラップで撮影。PhotoScanでオルソフォトを作成したものが以下のものです。

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作成は可能ですが、PhotoScanは温度情報なんか扱えませんから、画像処理での解析を行い最終的なオルソフォトにも熱情報はありません。

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オルソの拡大図

広域のサーモイメージを作成して画像から判断することは出来ますが、詳細な温度分布を解析することは出来ないようです。これも使用用途によって撮影方法や解析の方法を変える事が必要です。これらは他に方法があるかもしれないので今後の課題です。

 

 

コンクリート構造物や建物の外壁の検証も行ってみました。

残念なことにZENMUSE-XTはOSMOには装着出来てもモニタリングは出来ません。が、撮影は上下逆さまになりますが出来るようです(笑)。とりあえずINSPIREに装着した状態で市道の橋脚を調査してみました。

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温度異常の箇所が見つかったので、可視カメラと比較してみました。

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赤外線カメラで観測した異常箇所を確認すると、表面の塗装部分が浮き上がり、下部からの遊離石灰が見られました。コンクリートのひび割れ部分からのものだと思われ、B箇所についても同等でした。

 

当社の社屋にて検証を行いました。

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赤外線カメラでは明らかに異常箇所と思われる箇所があり周囲との温度差は2度程度でした。通常写真で確認しても異常は発見出来ません。

外壁は塗装してから一年程度しか経過しておらず傷みも無く遮熱塗料のため膜圧も厚く外からの判断は難しいかもしれませんが、外壁コンクリートの剥離やひび割れが原因だと思われました。

異常箇所の発見は出来ますが、判断をするにあたっては専門家の意見を求める事が必要であるため、この辺りは体制づくりからですね。

夜間飛行編へ続きます!

岡山県ドローン協会発足式

10月6日(木)、岡山市の神崎山公園競技場で開催された 「岡山県ドローン協会発足式」に参加しました。

岡山県ドローン協会は、当社を含めドローンを活用する岡山県内の企業約20社による発足となります。

ドローンが一同の介した光景は、圧巻です!!ドローン整列

この日の発足式では、集まった会員企業各々が持ち寄ったドローンで飛行訓練を実施したり、互いの技術情報を交換し合ったりしました。

開会

会場で当社が準備したドローン機器です。
他企業様方も当社ドローンに興味深々のご様子でした。

ドローンセット

会員企業間での技術情報交換では、当社空撮業務サービス向上のヒントを模索です。

技術交換

飛行訓練では、同時に各々のドローンを飛行させ、これまた中々お目にかかれない光景でした。
残念ながら、当社ドローンは電波状態が悪く飛行させることができず・・・。

飛行訓練

また、会場にはマスコミ関係の方々も参加されておりドローンへの関心の高さが伺えました。

インタビュー

発足式の最後は、集合写真をパチリ!!

集合写真

この後、会場を移し座談会にて有益な情報交換行いました。

当社は、これまで以上に空撮業務サービス向上に努め、ドローンを使った新ビジネスを模索しつつ、協会活動を通し岡山県のドローン業界活性化に貢献してまいります!!

UAVで飛行中に撮影した写真がローリングシャッター現象で伸びちゃう件

Facebookで渡辺一生先生が紹介されていた記事が気になり検証してみました。


WS000001https://pix4d.com/digiart/

 

翻訳サイトを使い、訳のわからない日本語とにらめっこ…。
自分はローリングシャッターって動画撮った時のコンニャク現象や、静止画でも傾いた画像が撮れちゃうみたいな認識しかありませんでした。

 

Pix4Dの記事をあさってるとこんな記事もありました。

WS000002
https://pix4d.com/rolling-shutter-correction/

 

そもそもローリングシャッターって何なん?ってところからグーグル先生に聞いてみたら

rolling
こんな感じでセンサーに一気に記録(グローバルシャッター)していくんじゃなくて、上から順番に記録していく方式なんですね。

 

 

でもシャッタースピードが早ければ対地速度がある程度早くても大丈夫なのでは?って思っていましたが、Pix4Dの記事の中にあるセンサー記録時間を見ると

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DJI Inspire1-X5 47ms とあります。47msって 1/21秒 ん??? じゃいくらシャッタースピードを早くしても意味無いじゃないの?

 

 

でもシャッタースピードを1/500で撮れるのにセンサー記録時間が1/21かかるっておかしいよね って事でグーグル先生に聞いてみたら、順番に記録するセンサーの横一列を同時記録する時のシャッタースピードって事だそう。
だからシャッタースピード早くして動くものを撮影すると、ぶれずに斜めになったような写真になるんですね。

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で、サイトの計算式に当てはめてみると

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Zenmuse-X5使用、地上解像度2cm程度、高度70m、オーバラップ70%、撮影間隔2秒では
縦方向の偏位が15.4cmにもなってしまいます。Σ(゚∀゚ノ)ノキャー

標定点誤差がmm単位だぜ~なんてやってましたが、元の写真がこの状態だとちゃんちゃらおかしい話です。縦横同じように伸びればまだいいでしょうが、縦だけ伸びちゃってますもんね。
いくらレンズキャリブレーションやったって関係ないような。まあ元々セルフキャリブレーションの方が精度が出ちゃいますけど…。

写真測量やSfMに使う写真って、伸びたようなものは前提ではないでしょうからグローバルシャッター方式かローリングシャッターでも固定撮影のようなものが必要なのでしょう。UAVでの撮影となるとどうしても対地速度があるので、程度にもよりますが少しは関わってくるのかなと。(UAV搭載のデジカメはほとんどローリングシャッターですもんね。※ハイエンド機除く)

まあ、センサーサイズ/センサー記録時間/対地速度/焦点距離/飛行高度 等々絡んできますので、この伸び具合がどの程度影響を及ぼすのかは条件次第です。カメラキャリブレーションするよりセルフキャリブレーションの方が精度が良い(良くみえる)のはこの辺りが上手いこといってるのかもしれません。ブラックボックスの中でどんな写真を入れても何とかこねくり回して補正してるのでしょうね。今まで何も気づきませんでした。

 

結局のところ元記事はPIX4Dがグローバルシャッター補正を取り入れたらすご~く精度が上がったよって内容でした。
ウチはPhotoScanユーザーなので残念ですが、是非こういった補正も早く出来るようにしてもらいたいもんです。m(_ _)m

ドローンを使用した古墳・遺跡の3D計測

当社では2年前からドローンで撮影した写真から、SfMによって3Dモデリング作業を行っています。
通常はオルソ写真の作成が多いのですが、このような精密計測も行っています。
昨年のお話ですが現場は岡山県津山市の某所、遺跡の計測をさせて頂きました。

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ドローンによる撮影、地上からの撮影、iRod(7mの長~い自撮り棒みたいなもの)にカメラを装着しての撮影、これらを組み合わせSfMによってカメラ位置の推定、点群の抽出をして3Dモデルの作成をします。
詳細なモデルを作成するためには、地上で色々な角度から撮影することが必要になってきます。
今回のモデルでは地上の解像度は1mm以下になっており砂粒まで確認することが出来ます。

 

この3Dモデルから平面図オルソ写真や

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DEMデータによる陰影図をオルソに重ねて起伏がわかり易くしたもの

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DEMデータによる段彩図で高低で色分けしたもの

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モデルから作成した断面図

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10cm等高線を発生させたもの

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平面図・立面図を組み合わせたもの

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3Dモデルの出力(Adobe Acrobat Readerで閲覧可能)

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このAcrobat Readerが素晴らしく(無料なのに!)3Dモデル内の距離測定や断面図を確認することも出来ちゃいます!(溝の中もモデリング出来てますね)

調査後は上に道が通ったり家が建ったりしますので、このような3Dモデルを作成しておけば後々いろいろな用途で使用できると思います。

弊社ドローンで撮影した空撮動画まとめ(津山市、美咲町、美作市ほか)

空撮カテゴリー第1号BLOGです!

本業は建設コンサルタントなのですが、ドローン活用のという事で動画撮影・編集を行い地元自治体や企業のPR動画などの作成もしております。

機体:DJI Inspire 1(空撮用) / DJI OSMO & iRod 7m(※擬似空撮用)
カメラ:Zenmuse X3 & X5
編集:Adobe Premiere Pro / After Effects / DaVinci Resolve
を使用しています。

※擬似空撮:7mの棒の上にカメラを装着して撮影しますのでドローンの様な動画になります。街中の人が多いような場所でも撮影可能です。

ドローンさえあれば誰でも空撮動画の作成は出来るのですが、もう一歩踏み込んだロケーションや時間・天気にあわせたカメラ設定や選定、カメラワーク等にこだわり頑張ってます!
映像屋さんから見たらまだまだなんでしょうが…。

撮影は操縦者(ドローン・カメラ)と機体監視者の二人で行っておりますが、撮影対象によってはドローンとカメラの操作を二人で操縦することもあります。

また、国土交通省へは
「夜間飛行」「目視外飛行」「人又は物件から30m以上の距離が確保できない飛行」
の一年間包括申請を受けていますので即対応することも可能です。

美咲町の桜の見所を撮影したものですがテーマは「桜と湖」です。普段は三休公園も人は少ないのですが、この時期になると花見のお客様も多く迷惑にならないよう撮影するのに気を使いました。

 

美咲町の雲海を撮影したものです。雲海の発生条件も難しく朝も早いし、なかなか難しいない撮影でした。

 

美咲町の本山寺様の許可を得て撮影したものです。重要文化財の近くで飛ばすのですごく気を使いました。今から見たらカメラワークに難ありですね。

 

北房カントリー様のPR動画とコース紹介を作成させて頂きました。お客様のプレイが終了後という事で夕方近くなり、影の長くて少し見にくい動画になってしまいました。

 

久米南町の川柳公園の空撮をさせて頂きました。花曇りって言うんでしょうか、すっきりしないお天気で少し残念でした。青空と桜のコンビネーションが欲しかったです。

 

美作市の田んぼアートを地権者の方の許可を得て撮影させてもらいました。

 

美咲町の棚田(大垪和・小山)の空撮です。東京のアンテナショップ「とっとり・おかやま館」で放映して頂いているそうです。

 

youtubeの オーエスエーチャンネル を登録して頂ければ新しい動画もお見せできるようになります。

動画撮影・編集もお受けいたしますので、お気軽におたずねください!

 

親睦会2016

今回は当社節目の設立日である8月1日直前、7月30日に開かれた
親睦会の様子をお伝えします。

若い衆?の「やっぱり焼肉が食べたい!!」という声もあり、
会場は焼肉屋さんの『慶州』となりました。
会場

乾杯の音頭とともに、会がスタートです。
乾杯1
乾杯2

くつろぎつつ・・・、
くつろぎ1

グビッと!!
くつろぎ2

社員間の親睦を更に深め、美味しいお肉で鋭気を養いしました。(笑)
風景1
風景2

第25期、及び8月1日からの26期に向けて新たな同志も加え、
当社は岡山県北をより一層盛り上げていきます!!

OJT(社内研修)実施

5月21日(土)、OJTを実施しました。

今回は、その時の様子をお伝えします。

内容は2部構成で、
『国土交通省白書と社会資本整備重点計画』
『ドローンの活用方法』
というテーマで行いました。講師側

皆、真剣な眼差しで受講しています。受講者側

研修では、社会資本整備におけるこれまで、及び今後の動向を知ることができました。また、当社でのドローン活用について意見交換もでき、とても有意義な時間となりました。

当社は、このように常に技術の研鑚と向上を図っています。
また、今後もさらに新しい技術の取得・育成に努めてまいります。

社員旅行

4月14日(木)~16日(土)の3日間、
2泊3日で関東方面へ社員旅行に行ってきました。

2014年九州への旅行以来、2年ぶりの社員旅行です。

出発前日岡山県では夕方から雨が降り始め、この雨が翌日にかけて
関東方面に流れていくということで、当初天候を懸念していました。

しかし蓋を開けてみれば、羽田空港到着時、少し雨が降っていましたが、
そこからの移動途中ですぐに雨はあがり、旅行中は終始晴天に恵まれました。

旅行初日、先ずは羽田空港から栃木県へ移動し、日光東照宮へ。東照宮1

東照宮の歴史に触れ、建物の造りにも皆感心です。東照宮2

次はいろは坂を経由して、華厳の滝へ。

落差97mの滝を一気に流れ落ちる様は壮観でした。
標高の高さもあり、この時期かなりヒンヤリでした(;´д`)華厳の滝

初日最後は、鬼怒川温泉のホテルへ到着。
皆温泉につかり、まったり食事です。
鬼怒川温泉ホテル

初日は朝が早かったこともあり、皆早めの就寝へ(ノД`)・゜・

旅行二日目、栃木をあとにし北関東・上信越自動車道を通って群馬県へ。
先ずは、世界遺産である富岡製紙工場を見学しました。富岡製紙工場1

繰糸所内。繰糸器の数と構造がすごい!!(というか、どうなってるの(・・?)
富岡製紙工場2

次は、途中長野県軽井沢を経由し、浅間山鬼押し園を観光。
この日は快晴で、浅間山がとても綺麗に見えました。
その代わり寒いさむい(;´д`)
浅間山1

いや~、絶景、絶景!!
浅間山2

その後は、草津温泉へ。
硫黄の匂いがスゴかったです。
草津温泉1

当日、急遽行程に組み込んだ湯もみ見学&体験です。
草津温泉2
草津温泉3

この日は、そのまま草津温泉のホテルに宿泊しました。

旅行最終日は、東京へ戻ってきて先ずは東京スカイツリーを観光。
スカイツリー1

地上4階からエレベーターであっという間に350mの高さの第1展望台へ!!
スカイツリー2

360°見渡せた景色に皆感動です!!
スカイツリー3

そして、今回旅行の最後の観光スポットである浅草寺に行きました。
すごい人の数!!さすがは東京の観光地って感じでした。
浅草寺1

雷門の前で1枚パチリ。人込みの中を僅かな時間占領できました。
浅草寺2

社員旅行をとおして、社員一同リフレッシュ!!
とても有意義な時間を過ごせました。
翌日の休み明けからは気持ちを切り替え、 改めて日々の業務に務めていきます!!