ドローンとMR技術で進化する建物点検-赤外線カメラによる効率的な外壁調査＜福田知弘氏＞

ドローンとMR技術で進化する建物点検
－赤外線カメラによる効率的な外壁調査

2025.04.22

パラメトリック・ボイス　　　　　　　　　　　　　　　　大阪大学　福田知弘

＜はじめに：建物の外壁点検をより安全・効率的に＞
建物の外壁は、時間とともに劣化し、タイルの剥がれやコンクリートのひび割れが発生します。
これらを放置すると、落下事故の危険性が高まり、修繕コストも増大するため、定期的な点検
が欠かせません。
従来の点検方法には、「目視検査」や「打音検査（ハンマーで叩いて異常音を確認する）」が
ありました。しかし、これらは専門知識を持つ作業員による高所を伴う作業が必要で、安全性
や効率の面で課題がありました。
近年、赤外線カメラを搭載したドローンを活用することで、より安全で迅速な点検が可能に
なっています。しかし、赤外線画像を直感的に解釈するのは難しいという問題があります。ま
た、過去の点検結果をその点検現場で確認したいというニーズもあるでしょう。そこで、筆者
らの研究チームは、「赤外線カメラ付きドローン」と「MR（複合現実感）技術」を組み合わ
せた新しい点検システムを開発しました。このシステムにより、外壁の異常をリアルタイムで
可視化し、過去の点検データと比較しながら点検が行えるようになります。

＜ドローンを活用した点検のメリットと課題＞
ドローン点検のメリット
・高所作業の危険を回避：人が足場を組んで点検する必要がなく、安全性が向上する。
・広範囲を短時間で調査可能：短時間で建物全体をスキャンできる。
・非接触で安全な点検が可能：物理的な接触が不要で、建物にダメージを与えない。
現在のドローン点検の課題
・赤外線画像の解釈が難しい：温度変化を見て異常を判断するため、専門知識が必要。
・点検結果の比較が難しい：過去のデータと現在のデータを簡単に比較できるシステムが不足
　　　　　　　　　　　　　している。
・リアルタイム性の欠如：撮影した画像を後から解析することが多く、その場で異常を確認し
　　　　　　　　　　　　にくい。
このような課題を解決するため、本研究ではMR技術を活用し、リアルタイムで直感的に異常
を可視化するシステムを開発しました*1。

＜赤外線カメラとMR技術の融合＞
赤外線カメラで異常を発見
赤外線カメラは、物体の温度を可視化する技術です。例えば、タイルが剥がれた部分は周囲よ
りも温度が高くなるため、赤外線画像で「ホットスポット（異常箇所）」として検出できます。
MR技術で可視化
MR技術を使うことで、ドローンが撮影した赤外線画像と通常のカメラ（RGB画像）を重ね合
わせ、異常箇所を直感的に表示できます。これにより、専門家でなくても異常を簡単に識別で
きるようになります。
データの蓄積と比較
さらに、このシステムでは、過去の点検データと現在のデータを重ねて表示できるため、異常
の進行具合を簡単に確認できます。例えば、「3年前に比べて剥離が拡大している」といった
変化を視覚的に捉えられるようになります。

＜実験と結果：劣化の検出精度を検証＞
筆者らは、このシステムの精度を確かめるため、以下の実験を行いました。
1. 人工的にタイル剥がれを作成
・コンクリート壁にタイルを貼り、一部を剥がれた状態として空隙を設ける。
・ヒーターを使ってタイル剥がれ部分の温度を周囲より高く設定。
2. ドローンを飛ばしてデータ収集
・赤外線カメラとRGBカメラを搭載したドローンを飛ばし、データを取得。
3. MRシステムによる解析と表示
・赤外線画像から異常箇所を抽出し、MRを用いてRGB画像に重ねて表示。
実験結果
・タイル剥がれの大きい部分は明確に検出可能
・小さな剥がれ（40mm × 10mmなど）は検出が難しい
・MRによるリアルタイム表示は有効だったが、画像の端部で誤差が発生
この結果から、大きな異常は正確に検出できることが確認されましたが、小さな異常の検出精
度向上が課題であることを確認しました。

＜まとめ：ドローンとMR技術で未来の点検を変える＞
本研究では、赤外線カメラを搭載したドローンとMR技術を組み合わせることで、建物の外壁
点検をより直感的で効率的に行えるシステムを開発しました。この技術によって、非専門家で
も建物の異常を把握しやすくなり、より迅速なメンテナンス対応が可能になります。
将来的には、BIMとの統合やドローンの飛行精度向上によって、提案システムの枠組みを拡張
し、点検・管理の実用化が可能になっていくと期待されます。