特許第6910506号
＜NETIS(新技術情報提供システム)登録製品＞
登録番号：KK-220021-A
技術名称：流速・流量計測システム【Hydro-STIV】
https://www.netis.mlit.go.jp/netis/pubsearch/details?regNo=KK-220021%20

Hydro-STIVのしくみ

1.理論：Space-Time Imageを用いた流速測定

左図：映像から時空間画像（Space-Time Image：STI）を生成

図中の黄色線は検査線、赤四角は表面波紋等の輝度値の特徴を表しています。 時空間画像（STI）は検査線上の輝度値を時間方向に並べることで生成され、流速に応じた輝度分布の縞模様が現れます。

右図：時空間画像（STI）から流速（V）を計算

流速は時空間画像（STI）の縞模様の傾き（φ）、長さ、および時間から計算されます。 右下図は、φ が小さい場合には流れが遅く、φ が大きい場合には流れが速いことを表します。

2.STIVによる流速の測定精度評価

ADCP(超音波流速計)とHydro-STIVのそれぞれで流速・流量を計測したところ、両者の計測流量は5％程度以内の差異となることが確認されています。

3.AIによる高速・高精度な計測

• 水滴やブレなどのノイズにも強く、画像解析を自動化
• 悪天候等様々な環境で、自動で安定した流速・流量測定を実現

AI（ディープラーニング）解析を用いることで、従来手法より安定した計測を実現しています。
大量のデータを学習させたモデルを用いることで、障害物が映り込む場合や、高水時の濁流、強雨時、遠赤外線カメラを使った場合など、様々な状況においても自動的に精度よく計測することができます。

4.特徴

Point1：ドローン撮影を利用した測定

ドローンなどで上空から撮影した映像を利用して、流速・流量を計測することが可能です。 対岸までの見通しが悪い広幅な河川や、人が近づくことの難しい山間部、洪水時の河川等を、ドローンで撮影することで容易に測定が可能です。垂直撮影の場合、幾何補正が必要なく、画像上の 2 点間の距離のみで実スケールが分かることもメリットです。

Point2：超高感度カメラによる夜間計測

撮影事例（夜9：30撮影）

通常カメラ

超高感度カメラ

夜間でも鮮明に撮影できる超高感度カメラを利用することで、光源の限られた環境でも24時間Hydro-STIVによる流速・流量計測が可能です。

Point3：画像による水位自動計測機能

• 画像による水位自動計測機能を搭載
• 量水標がなくても画像から水位を自動検出

画像の中にある量水標、橋脚、コンクリート壁などの垂直構造物上で水際を検知することにより、水位を計測します。
量水標を利用するか、垂直構造物を測量しておくことで、 Hydro-STIV のみで水位の計測が可能です。

DX

Hydro-STIVは流量観測業務のDX化にも貢献します。
Hydro-STIVを用いて流量観測を行うことで、観測業務をデジタル化し、作業の省力化・自動化が可能となり、新しい価値の提供が可能です。

資料