サービス内容

映像を用いた非接触型流速・流量計

Hydro-STIVは、映像と水位情報を用いて流速・流量を計測するソフトウェアです。最新のSTIV技術とAI技術を融合し、高精度な測定を実現しました。洪水などの危険時に河川に近づくことなく安全で簡単に流速・流量測定を行うことが可能となります。

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. 精度:STIVによる流速の測定精度評価

左図: 空撮画像を用いたSTIVによる測定結果

右図: 超音波流速計(Acoustic Doppler Current Profiler:ADCP)による測定結果
STIVによる測定結果は、ADCPによって測定した流速分布をよく再現しています。
※この図は精度評価のため、別の描画ソフトを用いて作成しています。

3. 特徴

Point1 : AIによる高速・高精度な測定

  • 高速かつ高精度な流速解析処理を実現
  • 画像解析の自動化
  • 水滴やブレなどのノイズにも強い

AI(ディープラーニング)による画像解析により、従来手法よりも安定した測定が可能です。 手動でのパラメータ調整が不要で、障害物・光の反射・ランダムノイズ・波などによる画像の乱れがあっても、高精度で測定できます。また、夜間の画像でも高精度で測定可能です。

Point2 : ドローンや夜間の画像でも測定できる

  • ドローンからの撮影映像に対応
  • 災害時の緊急撮影映像から流速・流量測定が可能
  • 空撮映像により川幅の広い河川にも対応
Point3 : リアルタイム測定(アドバンスドエディション)

  • 遠赤外線カメラの利用で、河川流量を昼夜24時間監視
  • 異常流速・流量警告表示

リアルタイムモードはアドバンスドエディションで利用可能です。セットアップ終了後、連続で映像と水位情報を取得し、検査線に沿ってリアルタイムの流速・流量を自動的に出力します。 アドバンスドエディションでは、危険時の警告表示も可能です。

Point4 : 安全・簡単
  • 悪天候・洪水時等の危険を伴う現地での作業が不要
  • 浮子が不要で、超過洪水時でも測定可能

4. 手順

Step1 : 現地調査
カメラの設置地点にて下記の現地調査を行います。

  • ① 川の両岸に8地点以上の標定点を設置し、座標値を測定
  • ② 解析対象動画に対応した水位情報の取得
    ※垂直撮影の場合は2点間の距離で対応可
Step2 : STIVによる測定
ウィザード形式で設定が簡単!

  • ① 動画上に標定点をマウスで指定し、その点に対する座標値を設定(初回設定のみ)さらに水位を入力し、幾何補正を実行
  • ② 流速から流量に変換するため、河川横断面を設定
  • ③ 流向に沿って検査線を作成 ⇒流速・流量を測定

主な機能

  • STIVによる流速・流量測定
  • PTVによる流速測定
  • AIによる高精度の自動測定
  • ドローン等の垂直撮影動画対応
  • 河道横断面上への測定結果表示
  • GIS連携/レポート出力機能
  • 複数動画自動処理機能



以下、アドバンスドエディションのみ

  • リアルタイム流速・流量測定
  • リアルタイム測定結果ビューアー
  • 異常流速・流量警告表示

使用環境

推奨動作環境 OS Windows10(64-bit版)
CPU Intel Core i5 第3世代以上(AVX要対応)
メモリ 4GB以上
解像度 1920×1080
動画要件 形式 avi, mp4, mov, wmv, m2ts
走査 プログレッシブ
再生時間 15秒~30秒程度
フレームレート 24fps以上(推奨)
解像度 720p, 1080p以上(推奨)

製品のご購入・お問い合わせ先

Hydro-STIVについては、以下のお問い合わせフォームよりお問い合わせください。

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製品パンフレット(PDF)

操作イメージ(動画)

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