レーザーデータを用いた地下鉄トンネル内の変状検出に関する検討: 全層畳み込みネットワークを用いた変状領域の可視化

摘要

あらまし本稿では，レーザーデータを用いた地下鉄トンネル内の変状検出について検討する.具体的に，3Dレー ザーにより取得されるトンネル壁面の2D展開画像に対して，その中に含まれる変状領域の検出を行う.そして，全 層畳み込みネットワークを用いて変状を検出することで，ピクセル単位での変状領域の可視化に取り組む.この際， 地下鉄トンネル画像内で変状領域は全体に対してわずかであるため，変状検出ではクラスが不均衡になる.本稿では， ネットワークの学習の際に，クラス不均衡性を考慮可能な損失関数を利用する.これにより，画像内で多数である変 状が存在しない領域について，それらの学習への影響を抑制する.結果的に，画像内で少数である変状領域に対する 検出精度が向上すると期待できる.本稿の最後では実験により，変状検出の際にクラス不均衡性を考慮する有効性に ついて検証する.