カラー画像を用いた斜面監視システムの
ターゲットレス化に関する研究

建設設計研究室　　佐藤　誠二
指導教官　　宮木　康幸

現在、各地で地すべりや土砂崩れといった斜面崩壊による事故が多く、斜面監視体制の強化が課題になってきている。そのため、現在では崩壊の前兆をとらえる手段としてさまざまな斜面監視システムが研究・開発されてきている。本研究室では、CCDカメラを用いた斜面監視システムが研究・開発されている。このシステムは標柱による移動量計測システムや伸縮計による地盤収縮変動量観測などの現行の斜面監視方法と比較して安価で、遠隔地での無人自動監視を可能にする等の長所を持つ。しかし、このシステムは計測の対象となる斜面にターゲットを設置し撮影して行うものであり、それらの設置と撤去には多大な負担と危険性を伴い、システムの機動性が高いとは言いにくい。
そこで、本研究では画像のカラーCCDカメラやデジタルカメラを用いて撮影される、情報量が多いカラー画像を用いることにより、これまでのモノクロ画像では難しかった斜面上にある自然物を従来のターゲットの代わりに用いることを可能にし、監視システムのターゲットレス化を図ることを目的としている。また、昨年度まで問題となっていたシステムの自動化や、日照の影響の改善も目的とする。本年度は、昨年度までに引き続き自然石
を代替ターゲットとして用いて抽出処理、連続計測を行った。
本年度の代替ターゲットの抽出方法として、人間の視覚を真似した、輝度・色相・彩度を用いた抽出方法を取り入れた。この処理方法は、輝度（明るさ）、色相（色）、彩度（鮮やかさ）の3成分をRGB成分より計算することで抽出された領域をターゲットとして認識する方法を用いる。方法としては、輝度を本年度考案した自動閾値決定法を用いて決め、色相、彩度は基準値を決めその基準値を一定にすることにより、今まで抽出できなかったものでも抽出できるようになり代替ターゲットの選定が簡易化された。
このような処理方法を適用し、今までの処理方法との比較を行った結果、今までの抽出処理結果よりも精度の高い抽出が可能となった。また、実際の現場へ適用した結果でも人工ターゲットをモノクロCCDカメラで抽出した精度と同じくらいの精度を得ることができた。
結論として、輝度・色相・彩度処理により今まで抽出できなかった代替ターゲットでも抽出可能になり代替ターゲットの選定が容易になった。また、連続計測を行う際の自動化が可能となり、その精度も人工ターゲットをモノクロCCDカメラで連続計測を行ったものと同等の精度を得ることができた。