含羞草传媒

新着情报 础滨を活用した発破后の岩サイズを自动判定するシステムを开発 写真1枚から迅速かつ安全に発破掘削の良否判定が可能に

2025/07/23

含羞草传媒(株)(本社:東京都中央区、社長:大谷 清介)は、AI技術を活用し、山岳トンネル工事における発破掘削の良否判定のため、発破後の岩サイズを写真1枚から自動的に判定するシステム(以下、本システム)を開発しました。本システムでは、(株)Ristが提供するAI物体検知ソフトウェア「Deep Counter?」を活用し、撮影した写真内の、奥行方向に分布する多数の岩を自动で识别?抽出します(図1)。さらに、抽出した岩の形状データと写真内の基準となる长さを基に、各岩のサイズを瞬时に算出します。本システムを使用することで、写真1枚で迅速かつ安全に自动判定し、施工の中断时间を最小限に抑えることができます。

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図1 岩サイズ自動判定のための岩形状抽出例

开発の背景

当社では、山岳トンネル施工の安全性や生产性の向上を目指し、一连の作业を远隔化?自动化する「罢辞笔-狈础罢惭?※1の开発を进めています。その一环として、発破掘削の効率化のため、爆薬の装薬量などを自动的に最适化するシステムの开発を进めています。このシステムの目的の1つは、発破后の岩サイズを适切な大きさ(盛土材に适用する场合は30肠尘程度以下)に抑えることですが、発破后の岩サイズを评価するにはいくつか课题がありました。発破直后に岩サイズを直接计测する场合には、掘削面に近づく必要があり、危険が伴いました。また、远隔で叁次元计测などを行う场合には特别な机材が必要となる上、施工を长时间中断して実施する必要がありました。

  • ※1山岳トンネルの掘削から覆工コンクリートに至る一連の工種において 遠隔化?自動化技術を統合し、ToP-NATM(Toda Progressive-NATM)として技術メニュー化しております。
    /tech/mountain_tunnel/topnatm2.html

本システムの概要

本システムは、写真内の多数の岩を抽出してサイズを算出する機能を備えています。岩の抽出には、(株)Rist社が開発したディープラーニングを用いたAI物体検知ソフトウェア「Deep Counter?」を活用しました。このソフトウェアは写真内の复数の物体を轮郭から判别し、その数量とともに形状情报を抽出する机能があります。この机能を活用するため、岩を识别するための机械学习を行いました。さらに、抽出した形状情报から岩サイズを算出する机能を追加することで、多数の岩サイズの自动判定を可能としました。

岩サイズの判定手顺

発破后の岩は写真上では奥行き方向に分布するため、各岩の见かけの寸法に违いが生じます。このため、本システムでは図2の(1)~(4)の手顺で岩サイズを判定します。

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図2 岩サイズの判定手顺

本システムの精度検証

本システムの计测精度については、施工中の山岳トンネル内に模拟岩を配置して検証しました(図3)。2种类の模拟岩を置いて検証した结果、実寸法との误差は平均で7.2%となり、盛土材としての适用可否等を评価する目的で岩サイズを判定するには、本システムが十分に活用可能であることを确认しました。

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図3 模擬岩を用いた検証

今后の展望

今後は、本システムで収集した岩サイズのデータを装薬量最適化システムに反映して高度化を図ることで発破の効率化を進めていきます。また本システムは、奥行方向に散在した多数の対象物の寸法を写真1枚で瞬時に判定することができるため、別用途への展開についても検討していきます。 今後も当社は、山岳トンネル施工の安全性や生産性の向上を目指し、「ToP-NATM?」のさらなる高度化に取り组んでまいります。