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JP7292176B2 - SOIL PROPERTIES ESTIMATION METHOD, DEVICE, PROGRAM AND SYSTEM - Google Patents
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SOIL PROPERTIES ESTIMATION METHOD, DEVICE, PROGRAM AND SYSTEM Download PDF

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Description

本発明は、土質材料の特性を推定する技術に関する。 The present invention relates to technology for estimating properties of soil materials.

掘削工事等により発生した土や岩材料を再利用するために、その粒度分布を把握して品質管理することが行われている。粒度分布は、ふるい分け試験により調べられることが一般的である。特許文献1には、粒度のバラツキが大きい発生土を粒度構成毎に短時間に仕分けるための方法として、容器に発生土と水を投入し、容器をよく撹拌して泥土中の砂分を洗浄分離して、容器を静置して砂分が沈降した体積を計り、間隙比から粗粒土の質量をもとめて、発生土中の細粒分含有率を求める方法が開示されている。 In order to reuse soil and rock materials generated by excavation work and the like, quality control is performed by grasping their particle size distribution. Particle size distribution is generally examined by sieving tests. In Patent Document 1, as a method for sorting generated soil with large variations in particle size for each particle size composition in a short time, generated soil and water are put into a container, and the container is well stirred to wash sand in the mud. A method is disclosed in which the volume of sedimented sand is measured after separation, and the mass of coarse-grained soil is determined from the void ratio to obtain the fine-grained content in the generated soil.

また、特許文献2には、サンプリングされた土砂の性状を粒径加積曲線を用いて判定することが記載されている。また、特許文献3には、土壌の粒度を特定するまでの所要時間および設備コストを削減する方法が開示されている。特許文献3に記載の方法は、土壌を、粒径の範囲が決められた複数の土粒子群のそれぞれに分級し、これら各土粒子群の重量を求める。続いて、各々の土粒子群を撮像した結果に基づき、各々の土粒子群における粒度を特定し、各土粒子群の重量と各土粒子群における粒度に基づいて、土壌全体の粒度を特定する。 Further, Patent Document 2 describes determining the properties of sampled earth and sand using a particle size addition curve. Further, Patent Document 3 discloses a method for reducing the time required to specify the grain size of soil and the equipment cost. The method described in Patent Literature 3 classifies soil into a plurality of soil particle groups each having a determined particle size range, and obtains the weight of each soil particle group. Subsequently, based on the results of imaging each soil particle group, the particle size of each soil particle group is specified, and the particle size of the entire soil is specified based on the weight of each soil particle group and the particle size of each soil particle group. .

また、特許文献4には、土質材料の粒度計測方法において、土質材料を撮像機で撮影する前に、土粒子を多くの時間を掛けることなく確実に分散し、一つ一つの土粒子のエッジを明確にして、土質材料の撮像機による撮影およびこの土質材料の画像の画像処理装置による画像処理により計測する土質材料の粒度分布の精度を向上させることが記載されている。 In addition, in Patent Document 4, in a method for measuring the particle size of a soil material, before photographing the soil material with an imaging device, the soil particles are reliably dispersed without taking much time, and the edge of each soil particle is clarified to improve the accuracy of the particle size distribution of the soil material measured by photographing the soil material with an imaging device and image processing the image of the soil material with an image processing device.

特開2012-220229号公報JP 2012-220229 A 特開2013-256842号公報JP 2013-256842 A 特開2014-178281号公報JP 2014-178281 A 特開2019-113429号公報JP 2019-113429 A

ところで、上述のふるい分け試験は手間と時間を要するという問題があった。また、特許文献1乃至4に記載の技術でも、粒度分布等の土質材料の特性の特定に要する時間を短縮することができるものの、土粒子群を複数の土粒子群に分類する等の作業を行う必要があり、その作業に時間を要するという問題があった。 By the way, there was a problem that the above-mentioned sieving test required labor and time. In addition, although the techniques described in Patent Documents 1 to 4 can also shorten the time required to specify the characteristics of soil materials such as particle size distribution, work such as classifying soil particle groups into a plurality of soil particle groups is required. There was a problem that it was necessary to perform the work, and that work took time.

本発明の一態様は、上記問題点に鑑みたものである。本発明の一態様は、土質材料の特性の推定に要する時間を短縮することを目的とする。 One aspect of the present invention is made in view of the above problems. An object of one aspect of the present invention is to shorten the time required for estimating the properties of a soil material.

前記の課題を解決するために、本発明に係る土質特性推定方法は、土質材料を撮影した画像を表す撮影データを取得するステップと、前記土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データを取得するステップと、前記撮影データと該撮影データに対応する前記分析結果データとを用いて、前記撮影データと前記分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルを生成するステップと、を情報処理装置が実行する土質特性推定方法であって、前記分析結果データは、(i)前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、(ii)前記土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および(iii)前記土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む、ことを特徴とするIn order to solve the above-described problems, a soil property estimation method according to the present invention includes the steps of acquiring photographed data representing an image of a photographed soil material; and generating a trained model by machine-learning the correlation between the photographed data and the analysis result data using the photographed data and the analysis result data corresponding to the photographed data; wherein the analysis result data includes (i) a particle size accumulation curve representing the analysis result of the particle size distribution of the soil material approximated to a predetermined function. parameter values of the function in the above case, (ii) weight percentage of permeated mass for each range when the particle size of the soil material is divided into a plurality of ranges, and (iii) measurement results of the water content ratio of the soil material. and data .

前記の構成によれば、土質材料を撮影した画像を表す撮影データと、土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む分析結果データとを用いて、両者の相関関係を機械学習させた学習済モデルが生成される。この学習済モデルが用いられることにより、土質材料の粒径分布を示す粒径加積曲線、粒径の範囲毎の通過質量百分率、および土質材料の含水比、の少なくともいずれかの推定に要する時間が短縮される。 According to the above configuration, photographed data representing a photographed image of the soil material and the parameter value of the function when the particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to a predetermined function. and analysis result data including at least one of the following: , data indicating the measurement result of the water content ratio of the soil material, and the weight percentage of the passing material for each range when the particle size of the soil material is divided into a plurality of ranges. , a trained model is generated by machine-learning the correlation between the two. By using this trained model , the time required to estimate at least one of the particle size accumulation curve indicating the particle size distribution of the soil material, the passing mass percentage for each particle size range, and the water content ratio of the soil material is shortened.

前記土質特性推定方法は、前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データを入力データとして取得するステップと、前記入力データを前記学習済モデルに入力することによって前記土質材料の特性を推定するステップと、を更に備えていてもよい。 The method for estimating soil characteristics includes the steps of: acquiring as input data photographed data representing a photographed image of the soil material; and estimating the characteristics of the soil material by inputting the input data into the trained model. , may also be provided.

前記の構成によれば、土質材料を撮影した撮影データを学習済モデルに入力することにより土質材料の特性が推定される。これにより、土質材料の特性の推定に要する時間が短縮される。 According to the above configuration, the characteristics of the soil material are estimated by inputting photographed data obtained by photographing the soil material into the learned model. This shortens the time required to estimate the properties of the soil material.

前記土質特性推定方法は、前記撮影データに対し画像処理を実行するステップを更に有し、前記学習済モデルを生成するステップにおいては、前記前処理が行われた撮影データを用いて前記機械学習が行われてもよい。 The method for estimating soil characteristics further includes a step of performing image processing on the photographed data, and in the step of generating the learned model, the machine learning is performed using the preprocessed photographed data. may be done.

前記の構成によれば、画像処理が行われた撮影データを用いて機械学習が行われる。これにより、土質材料の特性の推定の精度を高くすることができる。 According to the above configuration, machine learning is performed using photographed data on which image processing has been performed. As a result, it is possible to improve the accuracy of estimating the properties of the soil material.

また、本発明に係る土質特性推定方法は、土質材料を撮影した画像を表す撮影データを入力データとして取得するステップと、前記入力データを、前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データと前記土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルに入力することによって前記土質材料の特性を推定するステップと、を情報処理装置が実行する土質特性推定方法であって、前記分析結果データは、(i)前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、(ii)前記土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および(iii)前記土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む、ことを特徴とするFurther, a method for estimating soil characteristics according to the present invention includes a step of obtaining photographed data representing a photographed image of a soil material as input data; a step of estimating the characteristics of the soil material by inputting the correlation with analysis result data indicating the analysis result of analyzing the characteristics of the material into a trained model that has undergone machine learning, and the soil characteristics performed by the information processing device. In the estimation method, the analysis result data includes (i) parameter values of a predetermined function when a particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to the function, (ii ) when the particle size of the soil material is divided into a plurality of ranges, and (iii) data showing the measurement result of the water content ratio of the soil material. characterized by

前記の構成によれば、土質材料を撮影した画像を表す撮影データと、土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルを用いて、土質材料を撮影した撮影データから土質材料の特性が推定される。これにより、土質材料の粒径分布を示す粒径加積曲線、粒径の範囲毎の通過質量百分率、および土質材料の含水比、の少なくともいずれかの推定に要する時間が短縮される。 According to the above configuration, photographed data representing a photographed image of the soil material and the parameter value of the function when the particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to a predetermined function. , the weight percentage of passing material for each range when the particle size of the soil material is divided into a plurality of ranges, and the data showing the measurement result of the water content ratio of the soil material. Correlation with analysis result data including at least one is used to estimate the properties of the soil material from the photographed data of the soil material. This shortens the time required for estimating at least one of the particle size accumulation curve indicating the particle size distribution of the soil material, the passing mass percentage for each particle size range, and the water content ratio of the soil material.

また、本発明に係る装置は、土質材料を撮影した画像を表す入力データを取得する入力データ取得部と、前記入力データを、前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データと前記土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルに入力することによって得られる、前記土質材料の特性を示す出力データを出力する出力部と、を備える装置であって、前記分析結果データは、(i)前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、(ii)前記土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および(iii)前記土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む、ことを特徴とする装置である。 Further, the apparatus according to the present invention includes an input data acquisition unit that acquires input data representing an image of a photographed soil material; and an output unit that outputs output data indicating the characteristics of the soil material, obtained by inputting the correlation with analysis result data indicating the analysis result of analyzing the The analysis result data includes (i) parameter values of a predetermined function when a particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to the function, (ii) the soil characterized by including at least one of the weight percentage of passing mass for each range when the particle size of the material is divided into a plurality of ranges, and (iii) data showing the measurement result of the water content ratio of the soil material. It is a device that

前記の構成によれば、土質材料を撮影した画像を表す撮影データと、土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルを有する装置を用いて、土質材料を撮影した撮影データから土質材料の特性が推定される。これにより、土質材料の粒径分布を示す粒径加積曲線、粒径の範囲毎の通過質量百分率、および土質材料の含水比、の少なくともいずれかの推定に要する時間が短縮される。 According to the above configuration, photographed data representing a photographed image of the soil material and the parameter value of the function when the particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to a predetermined function. , the weight percentage of passing material for each range when the particle size of the soil material is divided into a plurality of ranges, and the data showing the measurement result of the water content ratio of the soil material. Correlation with analysis result data including at least one is used to estimate the properties of the soil material from photographed data obtained by photographing the soil material. This shortens the time required for estimating at least one of the particle size accumulation curve indicating the particle size distribution of the soil material, the passing mass percentage for each particle size range, and the water content ratio of the soil material.

前記特性推定装置において、前記分析結果データは、前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値を含み、前記出力部は、前記学習済モデルにより得られる前記パラメータ値を前記関数に適用することにより現れる粒径加積曲線を出力してもよい。 In the characteristic estimation device, the analysis result data includes parameter values of a predetermined function obtained by approximating a particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material, and the output unit may output a particle size additive curve resulting from applying the parameter values obtained by the trained model to the function.

前記の構成によれば、土質材料を撮影した画像を表す撮影データと、土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を近似した関数のパラメータ値との相関関係を機械学習させた学習済モデルを用いて、土質材料を撮影した撮影データからその土質材料の粒度分布を示す粒径加積曲線が推定される。これにより、土質材料の粒度分布を示す粒径加積曲線の推定に要する時間が短縮される。 According to the above configuration, the correlation between the photographed data representing the photographed image of the soil material and the parameter values of the function approximating the particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is machine-learned. Using the trained model, a particle size accumulation curve representing the particle size distribution of the soil material is estimated from photographed data of the soil material. This shortens the time required for estimating the particle size accumulation curve that indicates the particle size distribution of the soil material.

また、本発明は、前記装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記入力データ取得部および前記出力部としてコンピュータを機能させるための構成を備える。 Further, the present invention is a program for causing a computer to function as the device, and includes a configuration for causing the computer to function as the input data acquisition section and the output section.

前記構成によれば、土質材料を撮影した画像を表す撮影データと、土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルを有する装置を機能させることにより、土質材料を撮影した画像データから土質材料の特性が推定される。これにより、土質材料の粒径分布を示す粒径加積曲線、粒径の範囲毎の通過質量百分率、および土質材料の含水比、の少なくともいずれかの推定に要する時間が短縮される。 According to the above configuration, photographed data representing a photographed image of the soil material and a parameter value of the function when the particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to a predetermined function, Correlation with analysis result data including at least one of data indicating the measurement results of the weight percentage of passing material for each range when the particle size of the soil material is divided into a plurality of ranges, and the water content ratio of the soil material. By operating a device having a machine-learned model, characteristics of the soil material can be estimated from image data of the soil material. This shortens the time required for estimating at least one of the particle size accumulation curve indicating the particle size distribution of the soil material, the passing mass percentage for each particle size range, and the water content ratio of the soil material.

また、本発明に係るシステムは、推定装置と端末装置とを備え、前記推定装置は、土質材料を撮影した画像を表す入力データを受信する入力データ受信部と、前記入力データを、前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データと前記土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルに入力することによって前記土質材料の前記特性を推定し、推定結果を示す出力データを送信する推定部と、を備え、前記端末装置は、前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データを入力データとして取得する入力データ取得部と、前記入力データを前記サーバに送信し、該入力データの応答として前記サーバから送信されてくる前記出力データを受信する受信部と、前記出力データの表す特性に関するデータを出力する出力部と、を備え、前記分析結果データは、(i)前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、(ii)前記土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および(iii)前記土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む構成である。 Further, a system according to the present invention includes an estimating device and a terminal device, wherein the estimating device includes an input data receiving unit for receiving input data representing an image of a photographed soil material; The characteristics of the soil material are estimated by inputting the correlation between the photographed data representing the photographed image of the soil material and the analysis result data indicating the analysis result of analyzing the characteristics of the soil material into the trained model that has undergone machine learning. , an estimating unit that transmits output data indicating an estimation result, the terminal device includes: an input data acquiring unit that acquires photographed data representing a photographed image of the soil material as input data; a receiving unit that transmits the output data to a server and receives the output data transmitted from the server as a response to the input data; and an output unit that outputs data relating to characteristics represented by the output data, wherein the analysis result data (i) a parameter value of the function when the particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to a predetermined function; It is a configuration including at least one of the passing mass weight percentage for each range when divided into ranges, and (iii) data showing the measurement result of the water content ratio of the soil material.

前記構成によれば、土質材料を撮影した画像を表す撮影データと、土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルを有するシステムを用いて、土質材料を撮影した画像データから土質材料の特性が推定される。これにより、土質材料の粒径分布を示す粒径加積曲線、粒径の範囲毎の通過質量百分率、および土質材料の含水比、の少なくともいずれかの推定に要する時間が短縮される。 According to the above configuration, photographed data representing a photographed image of the soil material and a parameter value of the function when the particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to a predetermined function, Correlation with analysis result data including at least one of data indicating the measurement results of the weight percentage of passing material for each range when the particle size of the soil material is divided into a plurality of ranges, and the water content ratio of the soil material. Using a system that has a machine-learned model, the properties of the soil material are estimated from the image data of the soil material. This shortens the time required for estimating at least one of the particle size accumulation curve indicating the particle size distribution of the soil material, the passing mass percentage for each particle size range, and the water content ratio of the soil material.

本発明の一態様によれば、土質材料の特性の推定に要する時間を短縮することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to one aspect of the present invention, it is possible to shorten the time required for estimating the properties of a soil material.

実施形態1に係る推定装置の機能構成を例示する図である。2 is a diagram illustrating a functional configuration of an estimation device according to Embodiment 1; FIG. 推定装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the flow of processing executed by an estimating device; 実施形態2に係る特性推定システムの概要を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an outline of a characteristic estimation system according to Embodiment 2; FIG. 特性推定システムに含まれる各種装置の要部構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the main configuration of various devices included in the characteristic estimation system; 実施形態2に係る学習済モデルの一例を模式的に示した図である。FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of a trained model according to Embodiment 2; FIG. 実施形態2に係る推定装置における、学習済モデルの生成に係る処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flow chart showing the flow of processing related to generation of a trained model in an estimation device according to Embodiment 2. FIG. 撮影データの表す画像を例示した図である。It is the figure which illustrated the image represented by imaging|photography data. 粒径加積曲線が近似される関数を例示した図である。FIG. 4 illustrates a function by which a particle size accumulation curve is approximated; 粒径加積曲線が近似される関数を例示した図である。FIG. 4 illustrates a function by which a particle size accumulation curve is approximated; 粒径加積曲線を関数に近似した例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of approximating a particle size accumulation curve to a function; 粒径加積曲線を関数に近似した例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of approximating a particle size accumulation curve to a function; 実施形態2に係る端末装置における、土質材料の特性の推定に係る処理の流れを示すフローチャートである。9 is a flow chart showing the flow of processing related to estimation of properties of soil materials in the terminal device according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る推定装置における、土質材料の特性の推定に係る処理の流れを示すフローチャートである。9 is a flow chart showing the flow of processing related to estimation of properties of soil materials in the estimation device according to Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る推定装置における、土質材料の特性の推定に係る処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flow chart showing the flow of processing related to estimation of soil material characteristics in an estimation device according to Embodiment 3. FIG.

〔実施形態1〕
図1は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置200の機能構成を示す図である。情報処理装置200は、土質材料の特性を推定するための学習済モデルを生成する装置である。本実施形態において、土質材料は、掘削工事等で発生した土のことをいい、例えば、土、砂、れき材料等を含む。土質材料の特性は、土質材料の特徴および/または性質をいう。土質材料の特性は例えば、土質材料の粒度分布、粒度分布から特定される粒径加積曲線、粒径加積曲線のパラメータ値、粒径を複数の範囲に区分した場合における範囲毎の通過質重量百分率、または含有率である。また、粒度は、土質材料の粒径の分布状態を重量百分率で表したものをいう。通過重量百分率は、土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における、各範囲に含まれる粒径の土粒子の重量を全重量で除した値を百分率で表した値である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing the functional configuration of an information processing device 200 according to one embodiment of the present invention. The information processing device 200 is a device that generates a learned model for estimating characteristics of soil materials. In the present embodiment, soil material refers to soil generated by excavation work or the like, and includes, for example, soil, sand, gravel materials, and the like. Properties of a soil material refer to characteristics and/or properties of the soil material. The characteristics of the soil material are, for example, the particle size distribution of the soil material, the particle size accumulation curve specified from the particle size distribution, the parameter value of the particle size accumulation curve, and the passage quality for each range when the particle size is divided into multiple ranges. Weight percentage or content. Further, the particle size refers to the distribution state of the particle size of the soil material expressed in weight percentage. The passing weight percentage is a percentage value obtained by dividing the weight of soil particles having a particle size within each range by the total weight when the particle size of the soil material is divided into a plurality of ranges.

情報処理装置200は、撮影データ取得部101、分析結果取得部102、および生成部103を含む。撮影データ取得部101は、土質材料を撮影した画像を表す撮影データを取得する。 The information processing apparatus 200 includes a captured data acquisition unit 101 , an analysis result acquisition unit 102 and a generation unit 103 . The photographed data acquisition unit 101 acquires photographed data representing a photographed image of a soil material.

分析結果取得部102は、土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データを取得する。分析結果データは例えば、土質材料の粒度分布、粒度分布に対応する粒径加積曲線、粒径加積曲線のパラメータ値、粒径を複数の範囲に区分した場合における範囲毎の通過質重量百分率、または含有率を示すデータである。 The analysis result acquisition unit 102 acquires analysis result data indicating the analysis result of analyzing the properties of the soil material. The analysis result data includes, for example, the particle size distribution of the soil material, the particle size accumulation curve corresponding to the particle size distribution, the parameter value of the particle size accumulation curve, and the passing mass weight percentage for each range when the particle size is divided into multiple ranges. , or data indicating the content rate.

分析結果データは、情報処理装置200により生成されてもよく、また、他の装置で生成された分析結果データが情報処理装置200により取得されてもよい。分析結果データは例えば、JIS A 1204に規定される「土の粒度試験方法」によって土の粒度分析が実施された分析結果を示すデータである。また、土の粒度分析方法はこれに限られず、例えば、特開2014-178281号公報に記載された方法により行われてもよい。 The analysis result data may be generated by the information processing device 200 , or the analysis result data generated by another device may be acquired by the information processing device 200 . The analysis result data is, for example, data indicating the analysis result of the soil particle size analysis performed by the "soil particle size test method" defined in JIS A 1204. In addition, the soil particle size analysis method is not limited to this, and may be performed, for example, by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-178281.

生成部103は、撮影データと該撮影データに対応する分析結果データとの組を用いて、撮影データと分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデル121を生成する。学習済モデル121を規定する各種のパラメータは記憶部12に記憶される。学習済モデル121は、種々の土質材料の画像と、分析結果との相関関係を機械学習させた学習済モデルである。学習済モデル121の構造は特に限定されない。例えば、学習済モデル121は、CNN(Convolution al Neural Network、畳み込みニューラルネットワーク)構造を有するモデルで実現可能である。 The generating unit 103 generates a learned model 121 by machine-learning the correlation between the photographed data and the analysis result data using a set of the photographed data and the analysis result data corresponding to the photographed data. Various parameters that define the learned model 121 are stored in the storage unit 12 . The trained model 121 is a trained model obtained by machine-learning correlations between images of various soil materials and analysis results. The structure of the trained model 121 is not particularly limited. For example, the trained model 121 can be realized by a model having a CNN (Convolutional Neural Network) structure.

図2は、情報処理装置200が行う処理(土質特性推定方法の一例)の流れを示すフローチャートである。なお、一部のステップは並行して、または、順序を替えて実行されてもよい。撮影データ取得部101は、土質材料を撮影した画像を表す撮影データを取得する(S10)。分析結果取得部102は、土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データを取得する(S11)。生成部103は、撮影データと該撮影データに対応する分析結果データとを用いて、撮影データと分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデル121を生成する(S12)。 FIG. 2 is a flow chart showing the flow of processing (an example of a soil property estimation method) performed by the information processing device 200 . Note that some steps may be performed in parallel or out of order. The photographed data acquisition unit 101 acquires photographed data representing a photographed image of the soil material (S10). The analysis result acquisition unit 102 acquires analysis result data indicating the analysis result of analyzing the characteristics of the soil material (S11). The generation unit 103 generates a learned model 121 by machine-learning the correlation between the photographed data and the analysis result data using the photographed data and the analysis result data corresponding to the photographed data (S12).

以上のように構成された情報処理装置200は、撮影データと分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデル121を生成するので、学習済モデル121が用いられることで、土質材料の特性の推定に要する時間を短縮することができる。 The information processing apparatus 200 configured as described above generates the learned model 121 by machine-learning the correlation between the photographed data and the analysis result data. It is possible to shorten the time required for estimating characteristics.

〔実施形態2〕
≪システム概要≫
図3は、本実施形態に係る特性推定システム100の概要を示す図である。特性推定システム100は、学習済モデルを用いて土質材料の特性を推定するためのシステムである。特性推定システム100は、推定装置1、撮影装置2、端末装置3、記憶装置4、および端末装置5を含む。なお、端末装置3は必須の構成ではない。撮影装置2と端末装置3および推定装置1、端末装置3と記憶装置4、推定装置1と端末装置3、推定装置1と記憶装置4、および、推定装置1と端末装置5は、互いに通信可能に接続されている。
[Embodiment 2]
≪System Overview≫
FIG. 3 is a diagram showing an overview of the characteristic estimation system 100 according to this embodiment. The property estimation system 100 is a system for estimating properties of soil materials using a learned model. A property estimation system 100 includes an estimation device 1 , a photographing device 2 , a terminal device 3 , a storage device 4 and a terminal device 5 . Note that the terminal device 3 is not an essential component. The imaging device 2, the terminal device 3 and the estimation device 1, the terminal device 3 and the storage device 4, the estimation device 1 and the terminal device 3, the estimation device 1 and the storage device 4, and the estimation device 1 and the terminal device 5 can communicate with each other. It is connected to the.

撮影装置2は、土質材料を撮影し、撮影した画像を表す撮影データを出力する。撮影データは、静止画像を表すデータであってもよく、また、動画像を表すデータであってもよい。また、撮影データは、複数の画像データを含むデータであってもよい。撮影データは端末装置3に供給される。例えば、撮影装置2は、有線または無線で接続している端末装置3に、撮影データを送信する。または、撮影装置2は、USBフラッシュメモリおよびSDカード等の外部記録媒体に撮影データを記録させてもよい。そして、その外部記録媒体を端末装置3に接続させ、端末装置3に読み取らせてもよい。これにより、撮影装置2から端末装置3に撮影データを移すことができる。このように、外部記録媒体を介して撮影データを供給する場合、撮影装置2と端末装置3との通信接続は不必須である。 The photographing device 2 photographs the soil material and outputs photographing data representing the photographed image. The shooting data may be data representing a still image, or may be data representing a moving image. Also, the photographed data may be data including a plurality of image data. The photographed data is supplied to the terminal device 3 . For example, the imaging device 2 transmits imaging data to the terminal device 3 connected by wire or wirelessly. Alternatively, the photographing device 2 may record photographed data in an external recording medium such as a USB flash memory and an SD card. Then, the external recording medium may be connected to the terminal device 3 and read by the terminal device 3 . Thereby, the photographed data can be transferred from the photographing device 2 to the terminal device 3 . In this way, when photographing data is supplied via an external recording medium, communication connection between the photographing device 2 and the terminal device 3 is not essential.

端末装置3は、撮影データ等の各種データを専門家が閲覧するための装置である。この実施形態において、専門家とは、地質学の専門家または地質技術者等、土質材料の特性を分析する技能を有する者を示す。また、端末装置3は、専門家が、自身が閲覧した撮影データの表す土質材料の特性を分析した分析結果を入力するための装置である。端末装置3は、入力された分析結果を示すデータを推定装置1に送信する。端末装置3は、土質材料の特性の分析結果を示すデータを、推定装置1へと送信する。以降、土質材料の特性の分析結果を単に「分析結果」とも称する。また、該分析結果を示すデータを「分析結果データ」と称する。 The terminal device 3 is a device for experts to browse various data such as photographed data. In this embodiment, expert refers to a person skilled in analyzing the properties of soil materials, such as a geologist or geotechnical engineer. Also, the terminal device 3 is a device for the expert to input analysis results obtained by analyzing the characteristics of the soil material represented by the photographed data viewed by the expert. The terminal device 3 transmits data indicating the input analysis result to the estimation device 1 . The terminal device 3 transmits to the estimating device 1 data indicating the analysis results of the properties of the soil material. Henceforth, the analysis result of the characteristic of a soil material is also simply called an "analysis result." Further, data indicating the analysis result is referred to as "analysis result data".

端末装置3はまた、受信した撮影データと、該撮影データに対応する分析結果とを対応付けて、記憶装置4に送信する。記憶装置4において、該撮影データと分析結果との組は教師データとして記憶される。すなわち、教師データは、種々の土質材料の撮影データと、種々の土質材料のそれぞれに対応する分析結果との組み合わせから成る。 The terminal device 3 also associates the received photographed data with the analysis result corresponding to the photographed data, and transmits them to the storage device 4 . In the storage device 4, a set of the photographed data and the analysis result is stored as teaching data. That is, the training data is a combination of photographed data of various soil materials and analysis results corresponding to each of the various soil materials.

推定装置1は、学習済モデル121を生成するとともに、生成した学習済モデル121を用いて特性の推定処理を実行する装置である。推定装置1は、記憶装置4に記憶された教師データを用いて学習済モデル121を生成する。ここで、学習済モデル121は、地質材料を撮影した撮影データと、土質材料の特性の分析結果との相関関係を機械学習させた学習モデルである。 The estimation device 1 is a device that generates a trained model 121 and uses the generated trained model 121 to perform a characteristic estimation process. The estimation device 1 generates a learned model 121 using the teacher data stored in the storage device 4 . Here, the learned model 121 is a learning model obtained by machine-learning the correlation between photographed data of the geological material and analysis results of the properties of the soil material.

記憶装置4は、前述の教師データを記憶している記憶装置である。記憶装置4は、推定装置1からの要求に応じて記憶している教師データを読み出して、推定装置1に送信する。 The storage device 4 is a storage device that stores the aforementioned teacher data. The storage device 4 reads out the stored training data in response to a request from the estimation device 1 and transmits it to the estimation device 1 .

端末装置5(特性推定装置の一例)は、推定装置1による土質材料の特性の推定結果をユーザが閲覧するための装置である。端末装置5は、例えばタブレット端末またはスマートフォンである。端末装置5は、ユーザの操作に応じて、土質材料を撮影した画像を表す画像データを推定装置1に送信する。端末装置5から推定装置1へ送信される画像データの表す画像は、静止画像であってもよく、また、動画像であってもよい。端末装置5から推定装置1へ送信される画像データは、学習済モデルに入力されるデータであり、以下ではこの画像データを「入力データ」という。端末装置5は、送信された入力データの応答として推定装置1から送信されてくる分析結果データを受信し、分析結果データの示す分析結果を自装置の液晶ディスプレイ等に表示する。 A terminal device 5 (an example of a property estimation device) is a device for a user to browse results of estimation of soil material properties by the estimation device 1 . The terminal device 5 is, for example, a tablet terminal or a smart phone. The terminal device 5 transmits image data representing a photographed image of the soil material to the estimating device 1 according to the user's operation. The image represented by the image data transmitted from the terminal device 5 to the estimation device 1 may be a still image or a moving image. The image data transmitted from the terminal device 5 to the estimation device 1 is data to be input to the trained model, and hereinafter this image data is referred to as "input data". The terminal device 5 receives the analysis result data transmitted from the estimation device 1 in response to the transmitted input data, and displays the analysis result indicated by the analysis result data on its liquid crystal display or the like.

なお、特性推定システム100において、端末装置3と推定装置1とは一体に構成されていてもよい。すなわち、撮影装置2は推定装置1に撮影データを送信し、専門家は推定装置1にて撮影データを閲覧してもよい。そして、専門家は、推定装置1に対し分析結果を入力してもよい。 In the characteristic estimation system 100, the terminal device 3 and the estimation device 1 may be integrated. That is, the photographing device 2 may transmit photographed data to the estimating device 1 , and the expert may view the photographed data on the estimating device 1 . Then, the expert may input the analysis result to the estimation device 1 .

また、特性推定システム100において、端末装置5と推定装置1とは一体に構成されていてもよい。すなわち、ユーザは推定装置1にて特性の推定結果を閲覧してもよい。
その場合には、端末装置5による入力データに代えて、撮影装置2により対象土質材料を撮影した画像データを推定装置1に送信する。
Moreover, in the characteristic estimation system 100, the terminal device 5 and the estimation device 1 may be configured integrally. In other words, the user may browse the estimation results of the characteristics using the estimation device 1 .
In that case, instead of input data from the terminal device 5 , image data obtained by photographing the target soil material with the photographing device 2 is transmitted to the estimation device 1 .

≪要部構成≫
図4は、特性推定システム100に含まれる装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図2では端末装置3も併せて図示しているが、特性推定システム100において、端末装置3は必須の構成ではない。
≪Main part composition≫
FIG. 4 is a block diagram showing the main configuration of a device included in characteristic estimation system 100. As shown in FIG. Although the terminal device 3 is also illustrated in FIG. 2 , the terminal device 3 is not an essential component in the characteristic estimation system 100 .

(撮影装置2)
撮影装置2は、少なくともカメラ22を含む。カメラ22は土質材料を撮影し、撮影した画像を表す撮影データを出力する。カメラ22は、高解像度のカメラであってもよい。なお、高解像度カメラとは、搭載される撮像素子の画素数が一億画素数以上であるカメラをいう。さらに、撮影装置2は、制御部20と、通信部21と、光源24と、記憶部25のうち1つ以上の構成を含んでいてもよい。光源24は、土質材料を撮影する際の標準光源である。光源24は、例えば発光ダイオードを用いたライトで実現可能である。また、撮影装置2はボタン、マウス、およびタッチパネル等の入力部と、ディスプレイ等の表示部を含んでいてもよい。
(Photographing device 2)
The imaging device 2 includes at least a camera 22 . The camera 22 photographs the soil material and outputs photographed data representing the photographed image. Camera 22 may be a high resolution camera. Note that a high-resolution camera is a camera in which the number of pixels of the mounted image sensor is 100 million pixels or more. Furthermore, the photographing device 2 may include one or more of the control section 20 , the communication section 21 , the light source 24 and the storage section 25 . Light source 24 is a standard light source for photographing soil materials. The light source 24 can be implemented by, for example, a light using light emitting diodes. Further, the photographing device 2 may include an input section such as a button, a mouse, and a touch panel, and a display section such as a display.

通信部21は、撮影装置2と他の装置との通信を行う通信インタフェースである。例えば、通信部21は、制御部20の制御に従って端末装置3と通信する。例えば、通信部21は、制御部20から入力された撮影データを端末装置3に送信する。また、通信部21は、図示しない他の装置から、撮影装置2での撮影開始の指示を受信してもよい。撮影開始の指示を受信した場合、通信部21は該指示を制御部20に出力する。 The communication unit 21 is a communication interface that performs communication between the imaging device 2 and other devices. For example, the communication section 21 communicates with the terminal device 3 under the control of the control section 20 . For example, the communication unit 21 transmits photographed data input from the control unit 20 to the terminal device 3 . Further, the communication unit 21 may receive an instruction to start shooting with the shooting device 2 from another device (not shown). When receiving an instruction to start shooting, the communication unit 21 outputs the instruction to the control unit 20 .

制御部20は、撮影装置2を統括的に制御する。制御部20は、カメラ22を制御して土質材料を撮影させる。例えば制御部20は、通信部21を介して他の装置から受信した撮影開始指示に応答して、カメラ22に撮影を実行させてもよい。また例えば、制御部20は撮影装置2の入力部を介して、ユーザの撮影開始を指示する入力操作を受け付けてもよい。そして、該入力操作を受け付けた場合、制御部20はカメラ22に撮影を実行させてもよい。撮影データは端末装置3に送信されるまで一時的に記憶部25に記憶される。 The control unit 20 controls the imaging device 2 in a centralized manner. The control unit 20 controls the camera 22 to photograph the soil material. For example, the control unit 20 may cause the camera 22 to perform photographing in response to a photographing start instruction received from another device via the communication unit 21 . Further, for example, the control unit 20 may receive an input operation for instructing the start of imaging by the user via the input unit of the imaging device 2 . Then, when the input operation is accepted, the control unit 20 may cause the camera 22 to shoot. The photographed data is temporarily stored in the storage unit 25 until it is transmitted to the terminal device 3 .

記憶部25は、撮影装置2の処理に必要な各種データを記憶する記憶装置である。また、記憶部25は、撮影データを記憶する。制御部20は、記憶部25に記憶された撮影データを読み出して端末装置3に送信する。撮影データが送信されるタイミングは、例えば、端末装置3からの要求を受信したタイミングであってもよく、また、例えば、撮影が行われる毎に撮影データが送信されてもよい。 The storage unit 25 is a storage device that stores various data necessary for processing of the imaging device 2 . In addition, the storage unit 25 stores shooting data. The control unit 20 reads the photographed data stored in the storage unit 25 and transmits it to the terminal device 3 . The timing at which the photographed data is transmitted may be, for example, the timing at which a request from the terminal device 3 is received, or, for example, the photographed data may be transmitted each time photographing is performed.

(端末装置3)
端末装置3は、例えばパーソナルコンピュータ(PC)等で実現される。端末装置3は、撮影データを表示する表示部と、専門家が分析結果を入力するための、マウス、ボタン、キーボード等の入力部とを含む。また、端末装置3は推定装置1および撮影装置2と通信するための通信部を有する。また、端末装置3は、撮影装置2の撮影データが記録された外部記録媒体を接続するためのインタフェースを有する。
(Terminal device 3)
The terminal device 3 is realized by, for example, a personal computer (PC) or the like. The terminal device 3 includes a display section for displaying imaging data, and an input section such as a mouse, buttons, and keyboard for the expert to input analysis results. Also, the terminal device 3 has a communication unit for communicating with the estimation device 1 and the photographing device 2 . In addition, the terminal device 3 has an interface for connecting an external recording medium in which photographed data of the photographing device 2 is recorded.

端末装置3は、推定装置1に分析結果データを送信する。また、端末装置3は、撮影装置2から取得した撮影データと、専門家によって入力された、該撮影データに対する分析結果データと、を対応付けて、記憶装置4に送信する。 The terminal device 3 transmits analysis result data to the estimation device 1 . The terminal device 3 also associates the imaging data acquired from the imaging device 2 with the analysis result data for the imaging data input by the expert, and transmits them to the storage device 4 .

(推定装置1)
推定装置1は、通信部11と、記憶部12と、制御部(情報処理装置)10とを含む。なお、推定装置1は、外部記録媒体を接続することが可能なインタフェースを備えていてもよい。例えば、推定装置1はUSBフラッシュメモリまたはSDカードを接続可能なインタフェースを備えていてもよい。また、推定装置1はボタン、マウス、およびタッチパネル等の入力部と、ディスプレイ等の表示部を含んでいてもよい。
(Estimation device 1)
The estimation device 1 includes a communication unit 11 , a storage unit 12 and a control unit (information processing device) 10 . The estimating device 1 may have an interface to which an external recording medium can be connected. For example, the estimating device 1 may have an interface to which a USB flash memory or SD card can be connected. Also, the estimation device 1 may include an input unit such as a button, mouse, and touch panel, and a display unit such as a display.

通信部11は、推定装置1と他の装置との通信を実現する。通信部11は、端末装置3、記憶装置4、および端末装置5と通信を行う。例えば、通信部11は端末装置3から分析結果データを受信する。なお、外部記録媒体を介して分析結果データを取得する場合、通信部11は端末装置3との通信を行わなくてもよい。また、例えば、通信部11は記憶装置4から教師データを受信する。例えば、通信部11は、端末装置5から入力データを受信する。 The communication unit 11 realizes communication between the estimation device 1 and other devices. The communication unit 11 communicates with the terminal device 3 , the storage device 4 and the terminal device 5 . For example, the communication unit 11 receives analysis result data from the terminal device 3 . Note that the communication unit 11 does not need to communicate with the terminal device 3 when acquiring analysis result data via an external recording medium. Also, for example, the communication unit 11 receives teacher data from the storage device 4 . For example, the communication unit 11 receives input data from the terminal device 5 .

記憶部12は、推定装置1の処理に必要なデータを記憶する記憶装置である。記憶部12は、学習済モデル121を記憶する。学習済モデル121は、上述の実施形態1と同様であり、種々の土質材料の画像と、分析結果との相関関係を機械学習させた学習済モデルである。例えば、学習済モデル121は、CNN構造を有するモデルで実現可能である。本実施形態に係る特性推定システム100では、一例として、AlexNetのモデル構造を有する学習済モデル121を用いることとして説明を行う。なお、記憶部12は推定装置1の外部装置であってもよい。例えば、記憶部12は、推定装置1と通信可能に接続されたサーバ等の記憶装置であってもよい。 The storage unit 12 is a storage device that stores data necessary for processing of the estimation device 1 . Storage unit 12 stores learned model 121 . The learned model 121 is the same as in the first embodiment described above, and is a learned model obtained by machine-learning correlations between images of various soil materials and analysis results. For example, the trained model 121 can be realized with a model having a CNN structure. As an example, the characteristic estimation system 100 according to the present embodiment uses a trained model 121 having a model structure of AlexNet. Note that the storage unit 12 may be an external device of the estimation device 1 . For example, the storage unit 12 may be a storage device such as a server communicably connected to the estimation device 1 .

制御部10は、推定装置1を統括的に制御する。制御部10は、撮影データ取得部101、分析結果取得部102、生成部103、入力データ取得部104、推定部105および画像処理部106を含む。撮影データ取得部101、分析結果取得部102、および生成部103は上述の実施形態1に係る情報処理装置200のそれと同様である。すなわち、撮影データ取得部101は、土質材料を撮影した画像を表す撮影データを取得する。分析結果取得部102は、土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データを取得する。生成部103は、撮影データと該撮影データに対応する分析結果データとの組を用いて、撮影データと分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデル121を生成する。 The control unit 10 comprehensively controls the estimation device 1 . The control unit 10 includes a photographed data acquisition unit 101 , an analysis result acquisition unit 102 , a generation unit 103 , an input data acquisition unit 104 , an estimation unit 105 and an image processing unit 106 . The imaging data acquisition unit 101, the analysis result acquisition unit 102, and the generation unit 103 are the same as those of the information processing apparatus 200 according to the first embodiment described above. That is, the photographed data acquisition unit 101 acquires photographed data representing a photographed image of the soil material. The analysis result acquisition unit 102 acquires analysis result data indicating the analysis result of analyzing the properties of the soil material. The generating unit 103 generates a learned model 121 by machine-learning the correlation between the photographed data and the analysis result data using a set of the photographed data and the analysis result data corresponding to the photographed data.

入力データ取得部104は、土質材料を撮影した画像を表す撮影データを入力データとして取得する。この実施形態では、入力データ取得部104(入力データ受信部の一例)は、端末装置5から入力データを受信する。推定部105は、入力データ取得部104により取得された入力データを学習済モデル121に入力することによって土質材料の特性を推定する。画像処理部106は、撮影データ取得部101又は入力データ取得部104により取得された入力データに対し画像処理を実行する。 The input data acquisition unit 104 acquires photographed data representing an image of a soil material as input data. In this embodiment, the input data acquisition unit 104 (an example of the input data reception unit) receives input data from the terminal device 5 . The estimation unit 105 inputs the input data acquired by the input data acquisition unit 104 to the learned model 121 to estimate the properties of the soil material. The image processing unit 106 executes image processing on the input data acquired by the captured data acquiring unit 101 or the input data acquiring unit 104 .

図4の例では、推定装置1の制御部10は、撮影データ取得部101、分析結果取得部102、生成部103、入力データ取得部104、推定部105、および画像処理部106を含んでいたが、これらの構成要素により実現される機能が複数の装置により分担されて実現されてもよい。例えば、推定装置1の制御部10が、撮影データ取得部101、分析結果取得部102、生成部103、および画像処理部106を備えておらず、入力データ取得部104および推定部105を備える構成であってもよい。この場合、撮影データ取得部101、分析結果取得部102、生成部103および画像処理部106を備える、推定装置1とは別体の情報処理装置(図示略)により学習済モデル121が生成され、生成された学習済モデル121を用いて推定装置1が特性の推定処理を実行する。なお、推定装置1の制御部10は、入力データ取得部104および推定部105に加えて、画像処理部106を備える構成であってもよい。 In the example of FIG. 4 , the control unit 10 of the estimation device 1 includes a captured data acquisition unit 101, an analysis result acquisition unit 102, a generation unit 103, an input data acquisition unit 104, an estimation unit 105, and an image processing unit 106. However, the functions realized by these components may be shared and realized by a plurality of devices. For example, the control unit 10 of the estimation device 1 does not include the captured data acquisition unit 101, the analysis result acquisition unit 102, the generation unit 103, and the image processing unit 106, but includes the input data acquisition unit 104 and the estimation unit 105. may be In this case, the trained model 121 is generated by an information processing device (not shown) separate from the estimating device 1, which includes the captured data acquisition unit 101, the analysis result acquisition unit 102, the generation unit 103, and the image processing unit 106, Using the generated trained model 121, the estimation device 1 executes the characteristic estimation process. Note that the control unit 10 of the estimation device 1 may be configured to include the image processing unit 106 in addition to the input data acquisition unit 104 and the estimation unit 105 .

記憶装置4は、学習用データセット41を記憶する記憶装置である。学習用データセット41は、教師データを1つ以上含んだデータセットの一群である。記憶装置4は、推定装置1からの要求に応じて、学習用データセット41からデータセットを読み出して、推定装置1に送信する。なお、上述した記憶部12と記憶装置4とは一体に構成されていてもよい。すなわち、学習済モデル121と、学習用データセット41とは同じ記憶装置に格納されていてもよい。 The storage device 4 is a storage device that stores learning data sets 41 . The learning data set 41 is a group of data sets containing one or more pieces of teacher data. The storage device 4 reads a data set from the learning data set 41 in response to a request from the estimating device 1 and transmits the data set to the estimating device 1 . Note that the storage unit 12 and the storage device 4 described above may be configured integrally. That is, the trained model 121 and the learning data set 41 may be stored in the same storage device.

≪学習済モデルの詳細≫
図5は、本実施形態に係る学習済モデル121の一例を模式的に示した図である。図示の通り、学習済モデル121には撮影データが入力データとして入力される。
<<Details of trained model>>
FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of the trained model 121 according to this embodiment. As shown, photographed data is input to the trained model 121 as input data.

学習済モデル121は、例えば、畳み込み層と、プーリング層と、結合層とから成る。畳み込み層において、入力データはフィルタリングによる情報の畳み込みがなされる。畳み込みを経たデータは、プーリング層においてプーリング処理が施される。これにより、データ中の特徴の位置変化に対するモデルの認識能力が向上する。プーリング処理を経たデータは、結合層で処理されることによって、学習済モデル121の出力データ、すなわち、土質材料の特性の推定結果の形式に変換されて出力される。 The trained model 121 consists of, for example, a convolution layer, a pooling layer, and a connection layer. In the convolutional layer, input data is convolved with information by filtering. Data that has undergone convolution is subjected to pooling processing in the pooling layer. This improves the model's ability to recognize changes in the position of features in the data. The data that has undergone the pooling process is processed in the coupling layer to be converted into the output data of the learned model 121, ie, the results of estimating the properties of the soil material, and output.

すなわち、学習済モデル121に入力された撮影データを、図5に示す各層をこれらの順に通過させることにより、土質材料の粒度分布、または含水比等、土質材料の特性の推定結果が出力される。なお、推定結果の出力形式は特に限定されない。例えば、各種特性は指標値として数値で示されてもよいし、粒径加積曲線を表すグラフが表示されてもよい。また、各種特性はテキストデータで示されてもよい。 That is, by passing the photographed data input to the learned model 121 through each layer shown in FIG. . Note that the output format of the estimation result is not particularly limited. For example, various characteristics may be indicated numerically as index values, or a graph representing a particle size accumulation curve may be displayed. Also, various characteristics may be indicated by text data.

図4の説明に戻る。端末装置5は、制御部50、通信部51、記憶部52、入出力部53、およびカメラ54を含む。通信部51は、端末装置5と他の装置との通信を実現する。通信部51は、推定装置1と通信を行う。例えば、通信部51は推定装置1へ入力データを送信する。例えば、通信部51は推定装置1から分析結果データを受信する。記憶部52は、端末装置5の処理に必要なデータを記憶する記憶装置である。入出力部53は、ボタン、マウス、およびタッチパネル等の入力部と、ディスプレイ等の表示部とを含む。カメラ54は土質材料を撮影し、撮影した画像を表す撮影データを出力する。 Returning to the description of FIG. Terminal device 5 includes control unit 50 , communication unit 51 , storage unit 52 , input/output unit 53 , and camera 54 . The communication unit 51 realizes communication between the terminal device 5 and other devices. The communication unit 51 communicates with the estimation device 1 . For example, the communication unit 51 transmits input data to the estimation device 1 . For example, the communication unit 51 receives analysis result data from the estimation device 1 . The storage unit 52 is a storage device that stores data necessary for processing of the terminal device 5 . Input/output unit 53 includes an input unit such as a button, mouse, and touch panel, and a display unit such as a display. The camera 54 photographs the soil material and outputs photographed data representing the photographed image.

制御部50は、端末装置5を統括的に制御する。制御部50は、取得部501、受信部502、および出力部503を含む。取得部501は、土質材料を撮影した画像を表す撮影データを入力データとして取得する。受信部502は、入力データを推定装置1に送信し、入力データの応答として推定装置1から送信されてくる出力データを受信する。受信される出力データは、入力データを学習済モデル121に入力することによって得られる、土質材料の特性を示すデータである。出力部503は、受信された出力データの示す特性に関するデータを出力する。 The control unit 50 comprehensively controls the terminal device 5 . Control unit 50 includes acquisition unit 501 , reception unit 502 , and output unit 503 . The acquisition unit 501 acquires, as input data, photographed data representing a photographed image of a soil material. The receiving unit 502 transmits input data to the estimation device 1 and receives output data transmitted from the estimation device 1 in response to the input data. The received output data is data indicating properties of the soil material obtained by inputting the input data into the trained model 121 . The output unit 503 outputs data regarding the characteristics indicated by the received output data.

≪処理の流れ≫
≪学習用データセットの収集に係る処理≫
図6は、本実施形態に係る学習済モデル121の生成に係る処理の流れを示すシーケンス図である。本説明で使用する入力データは撮影装置2からの画像データとしている。なお、一部のステップは並行して、または、順序を替えて実行されてもよい。
<<Process flow>>
<<Process related to collection of learning data set>>
FIG. 6 is a sequence diagram showing the flow of processing related to generation of the trained model 121 according to this embodiment. The input data used in this explanation is the image data from the photographing device 2 . Note that some steps may be performed in parallel or out of order.

まず、撮影装置2により、分析の対象である土質材料が撮影される(S20)。撮影装置2により撮影が行われるタイミングは、例えば所定の条件が満たされたタイミングで行われる。所定の条件が満たされたタイミングは、例えば、撮影装置2のユーザにより撮影を指示する操作が行われたタイミング、または、所定の単位時間が経過した場合、である。撮影により生成された撮影データは、端末装置3に送信される(S21)。 First, the photographing device 2 photographs the soil material to be analyzed (S20). The timing at which the photographing is performed by the photographing device 2 is, for example, the timing at which a predetermined condition is satisfied. The timing at which the predetermined condition is satisfied is, for example, the timing at which the user of the imaging device 2 performs an operation to instruct photographing, or the timing at which a predetermined unit time has elapsed. The photographed data generated by photographing is transmitted to the terminal device 3 (S21).

図7は撮影データの表す画像を例示した図である。カメラ22により、例えば土質材料とその上に設置されたスケールとが撮影される。なお、撮影データは、スケールが含まれていない土質材料の撮影画像であってもよい。撮影画像にスケールが含まれていない場合、スケールを示す数値が撮影装置2又は端末装置3に対するユーザ操作により入力される。 FIG. 7 is a diagram exemplifying an image represented by shooting data. The camera 22 photographs, for example, the soil material and the scale placed thereon. Note that the photographed data may be a photographed image of a soil material that does not include scale. When the photographed image does not include a scale, a numerical value indicating the scale is input by the user's operation on the photographing device 2 or the terminal device 3 .

端末装置3に送信された撮影データに対応する土質材料について、専門家または端末装置3により土質材料の特性の分析が行われる。この分析は、端末装置3を使用する専門家により行われてもよく、また、端末装置3が自装置の記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより行われてもよい。分析結果データが示す分析結果は例えば、土質材料の粒度分布、粒度分布により示される粒径加積曲線、粒径加積曲線のパラメータ値、または含水比である。専門家が分析を行う場合、例えば、JIS A 1204に規定される「土の粒度試験方法」によって土の粒度分析が実施される。 An expert or the terminal device 3 analyzes the properties of the soil material corresponding to the photographed data transmitted to the terminal device 3 . This analysis may be performed by an expert using the terminal device 3, or may be performed by the terminal device 3 reading and executing a computer program stored in its own storage unit. The analysis result indicated by the analysis result data is, for example, the particle size distribution of the soil material, the particle size accumulation curve indicated by the particle size distribution, the parameter value of the particle size accumulation curve, or the water content ratio. When an expert performs the analysis, for example, the particle size analysis of the soil is performed according to the "soil particle size test method" specified in JIS A 1204.

また、端末装置3が、撮影データに対し画像解析処理を行い、土質材料に含まれる土粒子のエッジを検出することにより各土粒子の粒径(楕円の長径と短径)を測定し、測定結果を用いて粒度分布を特定してもよい。このとき、撮影データの表す画像にスケールが含まれていない場合、端末装置3は、撮影装置2又は端末装置3に入力されたスケールを示す数値を取得し、取得した数値を用いて粒度分布の特定処理を行う。また、例えば、特開2014-178281号公報に記載された方法により土の粒度分析が行われてもよい。 In addition, the terminal device 3 performs image analysis processing on the photographed data, detects the edges of the soil particles contained in the soil material, measures the particle size of each soil particle (the major axis and the minor axis of the ellipse), and measures the The results may be used to determine particle size distribution. At this time, if the image represented by the photographed data does not include a scale, the terminal device 3 obtains the numerical value indicating the scale input to the photographing device 2 or the terminal device 3, and uses the obtained numerical value to estimate the particle size distribution. Perform specific processing. Further, for example, soil particle size analysis may be performed by the method described in JP-A-2014-178281.

この実施形態では、分析結果データは、分析結果に対応する粒径加積曲線を近似した関数のパラメータの値を含む。用いられる関数は、専門家等により予め選定される。関数には、1または複数のパラメータが含まれる。端末装置3は、分析結果に対応する粒径加積曲線に対し、事前に選定された関数におけるパラメータの値を調整して近似を行う(S121)。 In this embodiment, the analysis result data includes values of parameters of a function that approximates the particle size accumulation curve corresponding to the analysis result. The function to be used is preselected by an expert or the like. A function includes one or more parameters. The terminal device 3 approximates the particle size accumulation curve corresponding to the analysis result by adjusting the parameter values in the function selected in advance (S121).

粒径加積曲線が近似される関数として、この実施形態では、以下の式(1)および/または式(2)の2種類の関数が用いられる。以下の式(1)および式(2)において、Dは粒径(メジアン径)を示し、yは通過質量百分率を示す。a、bはパラメータである。すなわち、式(1)または式(2)の関数により表されるグラフの形状は、a、bの値により変化する。
y = 0.5*[tanh(b*LOG10(a*D) +1]*100 …(1)
y = { 2/[1+exp(-a*(D-b))]-1 }*100 …(2)
As a function by which the particle size accumulation curve is approximated, in this embodiment, two types of functions of the following formula (1) and/or formula (2) are used. In the following formulas (1) and (2), D indicates the particle size (median diameter), and y indicates the passing mass percentage. a and b are parameters. That is, the shape of the graph represented by the function of formula (1) or formula (2) changes depending on the values of a and b.
y = 0.5*[tanh(b*LOG10(a*D)+1]*100 (1)
y = {2/[1+exp(-a*(Db))]-1}*100 (2)

図8および図9は、粒径加積曲線が近似される関数を例示した図である。図8および図9はそれぞれ、上記の式(1)および式(2)を図示したグラフである。図8および図9において、横軸は土質材料の粒径D(mm)を示し、縦軸は通過質量百分率y(%)を示す。図8では、「Case1」、「Case2」および「Case3」の3つのパターンが図示されている。「Case1」、「Case2」および「Case3」のそれぞれにおけるパラメータ値は以下のとおりである。
Case1: a=b=1.0
Case2: a=0.3,b=2.5
Case3: a=3.0,b=5.0
8 and 9 are diagrams illustrating functions by which the particle size accumulation curve is approximated. 8 and 9 are graphs illustrating the above equations (1) and (2), respectively. 8 and 9, the horizontal axis indicates the grain size D (mm) of the soil material, and the vertical axis indicates the passing mass percentage y (%). In FIG. 8, three patterns of "Case 1", "Case 2" and "Case 3" are illustrated. The parameter values in each of "Case 1", "Case 2" and "Case 3" are as follows.
Case 1: a=b=1.0
Case 2: a=0.3, b=2.5
Case 3: a=3.0, b=5.0

図10および図11は、土質材料に対し実際に粒径試験を行った結果を示す粒径加積曲線を関数による近似したグラフを例示した図である。粒径試験は、土質材料の粒度分布を調べる試験である。粒径試験は例えば、JIS A 1204に規定される「土の粒度試験方法」により行われる。図10には、式(1)の関数で近似した例が示されている。図11には、式(2)の関数で近似した例が示されている。図10および図11において、横軸は土質材料の粒径D(mm)を示し、縦軸は通過質量百分率y(%)を示す。 10 and 11 are diagrams illustrating graphs in which the grain size accumulation curves showing the results of actually conducting grain size tests on soil materials are approximated by functions. A particle size test is a test for examining the particle size distribution of a soil material. The particle size test is performed by, for example, the "soil particle size test method" defined in JIS A 1204. FIG. 10 shows an example approximated by the function of equation (1). FIG. 11 shows an example approximated by the function of equation (2). 10 and 11, the horizontal axis indicates the grain size D (mm) of the soil material, and the vertical axis indicates the passing mass percentage y (%).

図10には、「試験結果1」と「試験結果2」との2つの粒径試験の結果に対応する粒径加積曲線がそれぞれ実線で示されている。また、それぞれの粒径加積曲線を式(1)の関数に近似した場合のグラフが点線で示されている。「試験結果1」と「試験結果2」のそれぞれの粒径加積曲線を式(1)の関数に近似した場合における式(1)のパラメータa、bの値はそれぞれ以下のとおりである。
試験結果1: a=0.65,b=1.45
試験結果2: a=0.35,b=2.70
In FIG. 10, the particle size accumulation curves corresponding to the results of two particle size tests, "Test Result 1" and "Test Result 2", are indicated by solid lines. Also, the dotted line indicates a graph when each particle size accumulation curve is approximated to the function of the formula (1). The values of the parameters a and b in formula (1) when the particle size accumulation curves of "test result 1" and "test result 2" are approximated to the function of formula (1) are as follows.
Test result 1: a=0.65, b=1.45
Test result 2: a=0.35, b=2.70

図11には、「試験結果1」と「試験結果2」との2つの試験結果に対応する粒径加積曲線がそれぞれ実線で示されている。また、それぞれの粒径加積曲線を式(2)の関数に近似した場合のグラフが点線で示されている。「試験結果1」と「試験結果2」のそれぞれの粒径加積曲線を式(2)の関数に近似した場合における式(2)のパラメータa、bの値はそれぞれ以下のとおりである。
試験結果1: a=0.55,b=-0.15
試験結果2: a=0.38,b=0.10
In FIG. 11, particle size accumulation curves corresponding to the two test results of "Test Result 1" and "Test Result 2" are indicated by solid lines. Also, a dotted line indicates a graph obtained by approximating each particle size accumulation curve to the function of formula (2). The values of parameters a and b in formula (2) when the particle size accumulation curves of "test result 1" and "test result 2" are approximated to the function of formula (2) are as follows.
Test result 1: a = 0.55, b = -0.15
Test result 2: a=0.38, b=0.10

図6の説明に戻る。端末装置3は、撮影データと分析結果データとを紐付けた教師データを生成し(S122)、機械学習用の学習用データセットとして記憶装置4に送信する(S22)。記憶装置4は、学習用データセットを記憶する(S23)。ステップS20~S23の処理が繰り返されることにより、学習用データセットが記憶装置4に蓄積される。 Returning to the description of FIG. The terminal device 3 generates teacher data in which the photographed data and the analysis result data are linked (S122), and transmits it to the storage device 4 as a learning data set for machine learning (S22). The storage device 4 stores the learning data set (S23). The learning data set is accumulated in the storage device 4 by repeating the processing of steps S20 to S23.

≪学習済モデルの生成に係る処理≫
推定装置1の撮影データ取得部101は、記憶装置4から撮影データを受信することにより、撮影データを取得する(S24)。また、分析結果取得部102は、記憶装置4から分析結果データを受信することにより、分析結果データを取得する(S25)。生成部103は、撮影データと該撮影データに対応する分析結果データとの組を用いて、撮影データと分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデル121を生成する(S26)。
<<Process related to generation of learned model>>
The captured data acquisition unit 101 of the estimation device 1 acquires captured data by receiving the captured data from the storage device 4 (S24). Also, the analysis result acquisition unit 102 acquires the analysis result data by receiving the analysis result data from the storage device 4 (S25). The generating unit 103 generates a trained model 121 by machine-learning the correlation between the photographed data and the analysis result data using a set of the photographed data and the analysis result data corresponding to the photographed data (S26).

≪土質材料の特性の推定に係る処理≫
次いで、土質材料の特性の推定に係る処理について図面を参照しつつ説明する。なお、使用する入力データは端末装置5からの画像データとしている。特性の推定を行いたいユーザは、端末装置5を用いて、分析の対象となる土質材料を撮影する操作を行う。端末装置5は、ユーザ操作に応じて土質材料を撮影する。撮影した画像を表す撮影データは、記憶部52に記憶される。また、ユーザは、端末装置5を用いて土質材料の特性の推定を指示する操作を行う。端末装置5は、ユーザ操作に従い、特性の推定を行うための処理を実行する。
≪Processing related to estimation of properties of soil materials≫
Next, the process for estimating the properties of the soil material will be described with reference to the drawings. Image data from the terminal device 5 is used as input data. A user who wants to estimate the characteristics uses the terminal device 5 to perform an operation of photographing the soil material to be analyzed. The terminal device 5 photographs the soil material according to the user's operation. Photographed data representing the photographed image is stored in the storage unit 52 . Also, the user uses the terminal device 5 to perform an operation of instructing the estimation of the characteristics of the soil material. The terminal device 5 executes processing for estimating characteristics in accordance with the user's operation.

図12は、端末装置5における、土質材料の特性の推定に係る処理の流れを示すフローチャートである。なお、一部のステップは並行して、または、順序を替えて実行されてもよい。図12に示される処理は例えば、特性の推定処理の実行を指示する操作がユーザにより行われたことをトリガとして開始される。端末装置5の取得部501は、土質材料を撮影した画像を表す撮影データを記憶部52から読み出すことにより、撮影データを入力データとして取得する(S30)。受信部502は、ステップS30で取得された入力データを推定装置1に送信する(S31)。受信部502は、推定装置1からの応答を受信するまで待機する(S32;NO)。 FIG. 12 is a flowchart showing the flow of processing related to estimation of soil material characteristics in the terminal device 5 . Note that some steps may be performed in parallel or out of order. The process shown in FIG. 12 is triggered by, for example, the user performing an operation instructing execution of the characteristic estimation process. The acquiring unit 501 of the terminal device 5 acquires the photographed data as input data by reading the photographed data representing the photographed image of the soil material from the storage unit 52 (S30). The receiving unit 502 transmits the input data acquired in step S30 to the estimation device 1 (S31). The receiving unit 502 waits until receiving a response from the estimating device 1 (S32; NO).

図13は、推定装置1における、土質材料の特性の推定に係る処理の流れを示すフローチャートである。なお、一部のステップは並行して、または、順序を替えて実行されてもよい。入力データ取得部104は、端末装置5から送信されてくる入力データを取得する(S40)。入力データ取得部104は、取得した入力データを画像処理部106に供給する。画像処理部106は、入力データに対し前処理となる画像処理を実行する(S41)。前処理となる画像処理は例えば、輝度調整、コントラスト調整処理である。画像処理部106は、画像処理された入力データを推定部105に出力する。推定部105は、入力データを学習済モデル121に入力し(S42)、学習済モデル121から出力される特性の推定結果を取得する(S43)。この推定結果は、例えば、土質材料の粒度分布(粒径加積曲線、粒径加積曲線を近似した関数のパラメータ値、等)、または含水比である。推定部105は、取得した推定結果を示す出力データを、通信部11を介して端末装置5に送信する(S44)。なお、入力データに対し画像処理が行われず、入力データ取得部104により取得された入力データがそのまま(画像処理が行われることなく)推定部105に供給されてもよい。 FIG. 13 is a flow chart showing the flow of processing related to estimation of soil material characteristics in the estimation device 1 . Note that some steps may be performed in parallel or out of order. The input data acquisition unit 104 acquires input data transmitted from the terminal device 5 (S40). The input data acquisition unit 104 supplies the acquired input data to the image processing unit 106 . The image processing unit 106 performs image processing as preprocessing on the input data (S41). Image processing as preprocessing is, for example, brightness adjustment and contrast adjustment processing. The image processing unit 106 outputs the image-processed input data to the estimation unit 105 . The estimation unit 105 inputs the input data to the learned model 121 (S42), and acquires the characteristic estimation result output from the learned model 121 (S43). This estimation result is, for example, the particle size distribution of the soil material (particle size accumulation curve, parameter values of a function approximating the particle size accumulation curve, etc.) or water content. The estimation unit 105 transmits output data indicating the obtained estimation result to the terminal device 5 via the communication unit 11 (S44). Note that the input data acquired by the input data acquiring unit 104 may be directly supplied to the estimating unit 105 (without image processing) without image processing being performed on the input data.

図12の説明に戻る。端末装置5の受信部502が推定装置1から出力データを受信すると(S32;YES)、出力部503は、受信した出力データの示す推定結果を入出力部53に表示する。出力データが関数のパラメータ値である場合、出力部503は、そのパラメータ値を関数に適用することにより得られるグラフを、入出力部53に表示する。例えば、関数にパラメータa,bの2つのパラメータが含まれる場合、これらのパラメータの値が関数に適用されることで、グラフが特定される。これにより、例えば図8または9に例示されるグラフが表示される。このとき、この推定結果に対応する撮影データの表す画像があわせて表示されてもよい。 Returning to the description of FIG. When the receiving unit 502 of the terminal device 5 receives the output data from the estimating device 1 (S32; YES), the output unit 503 displays on the input/output unit 53 the estimation result indicated by the received output data. When the output data are parameter values of a function, the output unit 503 displays on the input/output unit 53 a graph obtained by applying the parameter values to the function. For example, if a function contains two parameters, parameters a and b, the graph is specified by applying the values of these parameters to the function. As a result, the graph illustrated in FIG. 8 or 9, for example, is displayed. At this time, an image represented by photographing data corresponding to this estimation result may be displayed together.

なお、出力データの出力の態様は上述したものに限られない。出力部503は、例えば、含水比を示す数値を入出力部53に表示させることにより、出力データを出力してもよい。また、出力データが粒径加積曲線である場合、出力部503は、出力データの示す粒径加積曲線を入出力部53に表示させてもよい。 Note that the mode of outputting the output data is not limited to the one described above. The output unit 503 may output the output data, for example, by causing the input/output unit 53 to display a numerical value indicating the water content. Further, when the output data is a particle size accumulation curve, the output unit 503 may cause the input/output unit 53 to display the particle size accumulation curve indicated by the output data.

端末装置5のユーザは、入出力部53に表示されるグラフを確認することにより、分析対象である土質材料の特性(例えば、粒径加積曲線)を把握することができる。このように、この実施形態では、ユーザは端末装置5を用いて分析対象とする土質材料を撮影し、端末装置5を用いて特定の操作を行うだけで、推定装置1を経由して土質材料の特性の推定結果を得ることができる。すなわち、この実施形態では、ユーザは、土質材料の特性を推定するために、煩雑な作業や操作を行う必要がなく、推定に要する時間が短縮される。 By checking the graph displayed on the input/output unit 53, the user of the terminal device 5 can grasp the characteristics (for example, the grain size accumulation curve) of the soil material to be analyzed. As described above, in this embodiment, the user takes an image of the soil material to be analyzed using the terminal device 5 , and simply performs a specific operation using the terminal device 5 . It is possible to obtain the estimation result of the characteristics of That is, in this embodiment, the user does not need to perform complicated work or operations to estimate the properties of the soil material, and the time required for estimation is shortened.

また、従来では、土質材料の粒度分布を画像処理により計測する手法(例えば、特許文献4に記載の手法)が用いられているが、この手法の場合、土粒子間に重なりがあると、個々の粒子のエッジを検出することが難しくなる。そのため、土粒子の重なりが生じないように分散させる手間が必要であるという問題があった。それに対しこの実施形態では、粒度分布を推定する際に、土粒子を分散させることなく、土粒子間の重なりがあっても、粒度の測定が可能である。 Conventionally, a method of measuring the particle size distribution of soil materials by image processing (for example, the method described in Patent Document 4) has been used. It becomes difficult to detect the edge of a particle of . Therefore, there is a problem that it is necessary to disperse the soil particles so that they do not overlap. On the other hand, in this embodiment, when estimating the particle size distribution, the particle size can be measured without dispersing the soil particles and even if the soil particles overlap each other.

また、この実施形態では、粒径加積曲線を関数近似し、関数中のパラメータの値を機械学習する方法が用いられる。パラメータの値の組み合わせが機械学習の対象であるため、粒径加積曲線そのものを学習する場合と比較すると、より簡易な手法で機械学習を行わせることができる。 Also, in this embodiment, a method is used in which the particle size accumulation curve is approximated by a function and the values of the parameters in the function are machine-learned. Since the combination of parameter values is the object of machine learning, machine learning can be performed by a simpler method than learning the particle size addition curve itself.

(変形例1)
上述の実施形態では、分析結果データとして、粒径加積曲線を近似した関数のパラメータの値が用いられた。分析結果データは上述した実施形態で示したものに限られない。分析結果データは、土質材料の特性を分析した分析結果を示すデータであればよく、分析結果データは、例えば、土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における範囲毎の通過百分率を示すデータを含んでいてもよい。具体的には、例えば、「0.01mm以下:5%」、「0.05mm以下:11%」、「0.075mm以下:15%」、もしくは「0~0.01mm:5%」、「0~0.05mm:11%」、「0~0.075mm:15%」、・・・といったように、各粒径範囲のパーセンテージの値と、撮影データとの相関関係を機械学習させてもよい。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the values of the parameters of the function approximating the particle size accumulation curve were used as the analysis result data. The analysis result data are not limited to those shown in the above embodiments. The analysis result data may be data indicating the analysis result of analyzing the characteristics of the soil material, and the analysis result data indicates, for example, the passage percentage for each range when the particle size of the soil material is divided into a plurality of ranges. may contain data. Specifically, for example, "0.01 mm or less: 5%", "0.05 mm or less: 11%", "0.075 mm or less: 15%", or "0 to 0.01 mm: 5%", " 0 to 0.05 mm: 11%”, “0 to 0.075 mm: 15%”, and so on. good.

また、分析結果データは、土質材料の含水比を含んでいていてもよい。この場合、含水比が計測装置(図示略)により計測され、計測結果を示すデータが記憶装置4に記憶される。この場合、計測結果を示すデータと撮影データとの相関関係が機械学習されて学習済モデルが生成される。 Moreover, the analysis result data may include the water content ratio of the soil material. In this case, the water content ratio is measured by a measuring device (not shown), and data indicating the measurement result is stored in the storage device 4 . In this case, machine learning is performed on the correlation between the data indicating the measurement results and the photographed data to generate a learned model.

この態様によれば、ユーザは端末装置5を用いて分析対象とする土質材料を撮影し、端末装置5を用いて特定の操作を行うだけで、土質材料の含水比の推定結果を得ることができる。すなわち、この実施形態では、土質材料の含水比を測定する測定装置を設ける必要がなく、また、ユーザが含水比の計測のための煩雑な作業や操作を行う必要もない。 According to this aspect, the user can obtain the result of estimating the water content of the soil material simply by photographing the soil material to be analyzed using the terminal device 5 and performing a specific operation using the terminal device 5. can. That is, in this embodiment, there is no need to provide a measuring device for measuring the water content ratio of the soil material, and the user does not need to perform complicated work or operations for measuring the water content ratio.

(変形例2)
上述の実施形態において、推定装置1(または端末装置3)が、撮影データに対し前処理となる画像処理を実行し、この画像処理が行われた撮影データを用いて機械学習させてもよい。前処理となる画像処理は、例えば、輝度調整、コントラスト調整処理である。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the estimation device 1 (or the terminal device 3) may perform image processing as preprocessing on the captured data, and machine learning may be performed using the captured data subjected to this image processing. Image processing as preprocessing is, for example, brightness adjustment and contrast adjustment processing.

(変形例3)
上述の実施形態では、推定装置1が、土質材料の特性の推定処理を実行した(図13)。特性推定システム100において、土質材料の特性の推定処理は、端末装置5により行われてもよい。この場合、土質材料の特性を推定する処理を実行するためのソフトウェアプログラムが端末装置5の記憶部52にダウンロードされ、端末装置5がこのプログラムを読み出して実行することにより、推定装置1を用いずに特性の推定処理が実行される。尚、端末装置5は記憶装置4とは無線で通信を行い、生成された学習済モデル121を用いて特性の推定処理を実行する。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the estimating device 1 performed the process of estimating the properties of the soil material (Fig. 13). In the property estimation system 100 , the terminal device 5 may perform the process of estimating the property of the soil material. In this case, a software program for executing the process of estimating the characteristics of the soil material is downloaded to the storage unit 52 of the terminal device 5, and the terminal device 5 reads and executes this program, thereby enabling the estimation device 1 to be used. Characteristic estimation processing is executed in The terminal device 5 wirelessly communicates with the storage device 4 and uses the generated learned model 121 to execute the characteristic estimation process.

(変形例4)
上述の各実施形態において、専門家等のユーザに学習済モデルの推定結果を修正させ、学習済モデルを再学習させてもよい。この場合、端末装置3または端末装置5におけるユーザ操作により推定結果の修正が行われる。端末装置3により推定結果の修正が行われる場合、推定装置1による推定結果が端末装置3へ送信される。
(Modification 4)
In each of the above-described embodiments, a user such as an expert may correct the estimation result of the trained model and re-learn the trained model. In this case, the estimation result is corrected by the user's operation on the terminal device 3 or the terminal device 5 . When the terminal device 3 corrects the estimation result, the estimation result by the estimation device 1 is transmitted to the terminal device 3 .

端末装置3(または端末装置5)は、ユーザによる推定結果の修正を指示する操作を受け付ける。端末装置3(または端末装置5)は、ユーザ操作に従って推定結果を修正することで、土質材料の特性の分析結果を作成する。端末装置3(または端末装置5)は、分析結果を推定装置1に送信し、修正した土質材料の特性の分析結果と対象の撮影データを紐付けて記憶装置4に送信する。 The terminal device 3 (or terminal device 5) accepts an operation by the user to instruct correction of the estimation result. The terminal device 3 (or terminal device 5) corrects the estimation result according to the user's operation to create the analysis result of the properties of the soil material. The terminal device 3 (or terminal device 5) transmits the analysis result to the estimation device 1, and transmits the corrected analysis result of the properties of the soil material and the target photographing data to the storage device 4 in association with each other.

推定装置1の分析結果取得部102は、通信部11を介して端末装置3(または端末装置5)から分析結果データを取得し、取得した分析結果データとこの分析結果データに対応する撮影データとを用いて、学習モデルを再学習させる。記憶装置4は学習用データセット41にデータを追加する。 The analysis result acquisition unit 102 of the estimation device 1 acquires analysis result data from the terminal device 3 (or terminal device 5) via the communication unit 11, and combines the acquired analysis result data with the photographed data corresponding to the analysis result data. to retrain the learning model. The storage device 4 adds data to the learning data set 41 .

(変形例5)
なお、推定装置1は、端末装置3に推定結果を送信しない構成としてもよい。そして、端末装置3は実施形態1に記載の端末装置3と同様に、撮影データから専門家の分析結果を作成し、該分析結果を推定装置1に送信してもよい。この場合、推定装置1は、推定部105による推定結果と専門家による分析結果とを照合し、これらの少なくとも一部が異なる場合に、学習済モデル121を再学習させてもよい。
(Modification 5)
Note that the estimation device 1 may be configured not to transmit the estimation result to the terminal device 3 . Then, similarly to the terminal device 3 according to the first embodiment, the terminal device 3 may create expert analysis results from the photographed data and transmit the analysis results to the estimation device 1 . In this case, the estimation device 1 may compare the estimation result by the estimation unit 105 and the analysis result by the expert, and re-learn the trained model 121 when at least part of them are different.

この場合、推定装置1は、推定部105による推定結果と、端末装置3(または端末装置5)から取得した分析結果とを照合して、これらの少なくとも一部が異なる場合に、学習用データセットからデータセットを抽出し、抽出したデータセットを用いて学習済モデル121を再学習させる。 In this case, the estimation device 1 compares the estimation result by the estimation unit 105 with the analysis result acquired from the terminal device 3 (or the terminal device 5), and if at least a part of them are different, the learning data set , and the trained model 121 is retrained using the extracted data set.

(変形例6)
上述の実施形態では、端末装置3が撮影データと分析結果データとの組を記憶装置4に送信し、記憶装置4が、撮影データと分析結果データとを対応付けて記憶した(図6のステップS22~S23参照)。撮影データと分析結果データとがそれぞれ別々に記憶装置4へ送信されてもよい。例えば、撮影装置2から記憶装置4に撮影データが送信されるとともに、端末装置3から分析結果データが記憶装置4に送信されてもよい。この場合、例えば、撮影データを識別する識別情報が分析結果データに付されることにより、両者の紐付けが行われてもよい。
(Modification 6)
In the above-described embodiment, the terminal device 3 transmits a set of the photographed data and the analysis result data to the storage device 4, and the storage device 4 associates and stores the photographed data and the analysis result data (step in FIG. 6). S22-S23). The imaging data and the analysis result data may be transmitted to the storage device 4 separately. For example, photographed data may be transmitted from the imaging device 2 to the storage device 4 and analysis result data may be transmitted from the terminal device 3 to the storage device 4 . In this case, for example, identification information for identifying the photographed data may be added to the analysis result data to link the two.

(変形例7)
上述の実施形態では、端末装置3が、粒径加積曲線に対し、事前に選定された関数におけるパラメータの値を調整して近似を行った(図6のS121)。関数のパラメータの値を特定する処理は、端末装置3以外の装置(例えば、推定装置1)で行われてもよい。例えば、推定装置1が、端末装置3から粒径加積曲線を示すデータを受信し、受信したデータの示す粒径加積曲線を所定の関数に近似してパラメータ値を特定してもよい。
(Modification 7)
In the above-described embodiment, the terminal device 3 approximates the particle size accumulation curve by adjusting the parameter values in the function selected in advance (S121 in FIG. 6). The process of identifying the parameter values of the function may be performed by a device other than the terminal device 3 (for example, the estimation device 1). For example, the estimating device 1 may receive data indicating the particle size accumulation curve from the terminal device 3, approximate the particle size accumulation curve indicated by the received data to a predetermined function, and identify the parameter value.

(変形例8)
上述の各実施形態で用いられる学習済モデル121は、上述した実施形態で示したものに限られない。学習済モデル121は例えば、MTRNN(Multi Timescale RNN)、LSTM(Long Short Term Memory)等のRNN(Recurrent Neural Network)、ARIMA(AutoRegressive, Integrated and Moving Average)モデル等であってもよい。
(Modification 8)
The trained model 121 used in each of the above-described embodiments is not limited to those shown in the above-described embodiments. The learned model 121 may be, for example, an MTRNN (Multi Timescale RNN), an RNN (Recurrent Neural Network) such as an LSTM (Long Short Term Memory), an ARIMA (AutoRegressive, Integrated and Moving Average) model, or the like.

〔実施形態3〕
また、前記各実施形態において、粒度分析を行う既存のソフトウェア(以下「粒度分析ソフトウェア」という)による分析結果と学習済モデル121を用いた推定結果との両方が用いられた推定が行われてもよい。粒度分析ソフトウェアは、例えば、土質材料を撮影した画像データに対し画像解析処理を行い、土質材料に含まれる土粒子のエッジを検出することにより各土粒子の粒径を測定し、測定結果を用いて粒度分布を特定する処理を実行する。なお、粒度分析ソフトウェアが実行する粒度分析処理はこれに限られず、他の手法により粒度分析が行われてもよい。粒度分析ソフトウェアは推定装置1にインストールされ、推定装置1の制御部10が粒度分析ソフトウェアのコンピュータプログラムを読み出して実行することにより実装される。
[Embodiment 3]
Further, in each of the above-described embodiments, even if the estimation is performed using both the analysis result by the existing software for particle size analysis (hereinafter referred to as "particle size analysis software") and the estimation result using the trained model 121, good. The particle size analysis software, for example, performs image analysis processing on the image data of the soil material, detects the edges of the soil particles contained in the soil material, measures the particle size of each soil particle, and uses the measurement results. to identify the particle size distribution. Note that the particle size analysis processing executed by the particle size analysis software is not limited to this, and the particle size analysis may be performed by other methods. The particle size analysis software is installed in the estimation device 1, and implemented by the controller 10 of the estimation device 1 reading and executing the computer program of the particle size analysis software.

図14は、推定装置1における土質材料の特性の推定に係る処理の流れを示すフローチャートである。図14に示す処理が図13の処理と異なる点は、ステップS41の処理の後にステップS51の処理が実行される点、および、ステップS43の処理の後にステップS52の処理が実行される点である。なお、一部のステップは並行して、または、順序を替えて実行されてもよい。 FIG. 14 is a flowchart showing a flow of processing related to estimation of soil material characteristics in the estimation device 1 . The processing shown in FIG. 14 differs from the processing in FIG. 13 in that the processing of step S51 is executed after the processing of step S41, and the processing of step S52 is executed after the processing of step S43. . Note that some steps may be performed in parallel or out of order.

ステップS40において、推定装置1の制御部10により実装される粒度分析ソフトウェアは、撮影データに対し画像解析処理を行い、例えば土質材料に含まれる土粒子のエッジを検出して各土粒子の粒径(楕円の長径と短径)を測定することにより、粒度分布を特定する(S51)。その後、推定装置1の生成部103は、粒度分析ソフトウェアによる分析結果と学習済モデル121を用いた推定結果とを、学習済モデル121により算出される機械学習の信頼度に応じて重み付けを行い、粒度分布の推定結果を特定する(S52)。例えば、信頼度が高いほど機械学習による推定結果の重み付けが重くなるように演算が行われる。 In step S40, the particle size analysis software implemented by the control unit 10 of the estimation device 1 performs image analysis processing on the photographed data, for example, detects the edges of soil particles contained in the soil material, and determines the particle size of each soil particle. The particle size distribution is specified by measuring (the major axis and the minor axis of the ellipse) (S51). After that, the generation unit 103 of the estimation device 1 weights the analysis result by the granularity analysis software and the estimation result using the trained model 121 according to the machine learning reliability calculated by the trained model 121, The estimation result of the particle size distribution is specified (S52). For example, computation is performed such that the higher the reliability, the heavier the weighting of the estimation result by machine learning.

この実施形態によれば、画像解析による粒度分析の分析結果と学習済モデルを用いた推定結果との両方を加味した推定結果を得ることができ、これにより、土質材料の特性の推定の精度を高くすることができる。 According to this embodiment, it is possible to obtain an estimation result that takes into consideration both the analysis result of particle size analysis by image analysis and the estimation result using the trained model, thereby improving the accuracy of estimation of the characteristics of the soil material. can be higher.

〔実施形態4〕
また、前記各実施形態において、既存の粒度分析ソフトウェアによる分析結果と学習済モデル121を用いた推定結果とが併用されてもよい。この場合、推定装置1の制御部10により実装される粒度分析ソフトウェアは、撮影データに対し画像解析処理を行い、土質材料に含まれる土粒子のエッジを検出して各土粒子の粒径を測定する。このとき、粒度分析ソフトウェアは、粒をカウントすることができる大きな粒径範囲について、粒度分布を特定する。一方、カウントできない小さい粒径範囲については、学習済モデル121を用いた推定結果が採用される。すなわち、推定装置1による粒度分布の推定結果として、予め定められた閾値以上の粒径の土粒子については、粒度分析ソフトウェアによる分析結果が採用され、一方、上記閾値未満の粒径の土粒子については、学習済モデル121を用いた推定結果が採用される。すなわち、この実施形態では、制御部10は、分析対象である土質材料に含まれる土粒子のうち、その特性が所定の条件(例えば、土粒子の粒径の範囲)を満たす土粒子については学習済モデル121により推定される粒度分析結果を取得する。一方、制御部10は、上記条件を満たさない土粒子については、学習済モデル121を用いない粒度分析処理により特定される分析結果を取得する。
[Embodiment 4]
Further, in each of the above-described embodiments, the analysis result by the existing particle size analysis software and the estimation result using the trained model 121 may be used together. In this case, the particle size analysis software implemented by the control unit 10 of the estimation device 1 performs image analysis processing on the photographed data, detects the edges of soil particles contained in the soil material, and measures the particle size of each soil particle. do. The particle size analysis software then identifies the particle size distribution for the large particle size range over which the particles can be counted. On the other hand, for the small particle size range that cannot be counted, the estimation result using the learned model 121 is adopted. That is, as the estimation result of the particle size distribution by the estimation device 1, the analysis result by the particle size analysis software is adopted for the soil particles having a particle size equal to or larger than the predetermined threshold, while for the soil particles having a particle size less than the threshold, , an estimation result using the trained model 121 is adopted. That is, in this embodiment, the control unit 10 learns soil particles whose properties satisfy predetermined conditions (for example, the range of particle diameters of soil particles) among the soil particles contained in the soil material to be analyzed. A particle size analysis result estimated by the model 121 is obtained. On the other hand, for soil particles that do not satisfy the above conditions, the control unit 10 acquires the analysis result specified by the particle size analysis processing that does not use the learned model 121 .

既存のソフトウェアによる分析結果と、学習済モデル121を用いた推定結果とを組み合わせて用いることにより、土質材料の特性の推定の精度を高くすることができる。 By using a combination of analysis results by existing software and estimation results using the trained model 121, the accuracy of estimation of soil material properties can be increased.

〔ソフトウェアによる実現例〕
推定装置1、端末装置3、端末装置5、および情報処理装置200の制御ブロック(撮影データ取得部101、分析結果取得部102、生成部103、入力データ取得部104、推定部105、画像処理部106、取得部501、受信部502、および出力部503のうち少なくとも1つ)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of realization by software]
Estimation device 1, terminal device 3, terminal device 5, and control blocks of information processing device 200 (captured data acquisition unit 101, analysis result acquisition unit 102, generation unit 103, input data acquisition unit 104, estimation unit 105, image processing unit 106, acquisition unit 501, reception unit 502, and output unit 503) may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or by software. You may

後者の場合、推定装置1、端末装置3、端末装置5、および情報処理装置200は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the latter case, the estimating device 1, the terminal device 3, the terminal device 5, and the information processing device 200 are provided with computers that execute instructions of programs, which are software for realizing each function. This computer includes, for example, one or more processors, and a computer-readable recording medium storing the program. In the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes it, thereby achieving the object of the present invention. As the processor, for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used. As the recording medium, a "non-temporary tangible medium" such as a ROM (Read Only Memory), a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. In addition, a RAM (Random Access Memory) for developing the above program may be further provided. Also, the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. Note that one aspect of the present invention can also be implemented in the form of a data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention.

1 推定装置
2 撮影装置
3、5 端末装置
4 記憶装置
10、20、50 制御部
11、21、51 通信部
12、25、52 記憶部
22、54 カメラ
24 光源
41 学習用データセット
53 入出力部
100 特性推定システム
101 撮影データ取得部
102 分析結果取得部
103 生成部
104 入力データ取得部
105 推定部
106 画像処理部
121 学習済モデル
200 情報処理装置
501 取得部
502 受信部
503 出力部
Reference Signs List 1 estimation device 2 photographing device 3, 5 terminal device 4 storage device 10, 20, 50 control unit 11, 21, 51 communication unit 12, 25, 52 storage unit 22, 54 camera 24 light source 41 learning data set 53 input/output unit REFERENCE SIGNS LIST 100 characteristic estimation system 101 captured data acquisition unit 102 analysis result acquisition unit 103 generation unit 104 input data acquisition unit 105 estimation unit 106 image processing unit 121 trained model 200 information processing device 501 acquisition unit 502 reception unit 503 output unit

Claims (8)

土質材料を撮影した画像を表す撮影データを取得するステップと、
前記土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データを取得するステップと、
前記撮影データと該撮影データに対応する前記分析結果データとを用いて、前記撮影データと前記分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルを生成するステップと、
を情報処理装置が実行する土質特性推定方法であって、
前記分析結果データは、(i)前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、(ii)前記土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および(iii)前記土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む、ことを特徴とする土質特性推定方法
obtaining photographed data representing a photographed image of the soil material;
a step of obtaining analysis result data indicating analysis results of analyzing the characteristics of the soil material;
a step of generating a learned model by performing machine learning of the correlation between the photographed data and the analysis result data using the photographed data and the analysis result data corresponding to the photographed data;
A soil property estimation method executed by an information processing device ,
The analysis result data includes (i) parameter values of a predetermined function when a particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to the function, (ii) grains of the soil material Soil characteristics characterized by including at least one of the weight percentage of passing material for each range when the diameter is divided into a plurality of ranges, and (iii) data showing the measurement result of the water content ratio of the soil material. estimation method .
前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データを入力データとして取得するステップと、
前記入力データを前記学習済モデルに入力することによって前記土質材料の特性を推定するステップと、
を更に備える請求項1に記載の土質特性推定方法。
a step of obtaining, as input data, photographed data representing a photographed image of the soil material;
estimating properties of the soil material by inputting the input data into the trained model;
The soil property estimation method according to claim 1, further comprising:
前記撮影データに対し画像処理を実行するステップを更に有し、
前記学習済モデルを生成するステップにおいては、前記画像処理が行われた撮影データを用いて前記機械学習が行われる、ことを特徴とする請求項1または2に記載の土質特性推定方法。
further comprising a step of performing image processing on the photographed data;
3. The method of estimating soil properties according to claim 1 , wherein in the step of generating the learned model, the machine learning is performed using the photographed data subjected to the image processing.
土質材料を撮影した画像を表す撮影データを入力データとして取得するステップと、
前記入力データを、前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データと前記土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルに入力することによって前記土質材料の特性を推定するステップと、
を情報処理装置が実行する土質特性推定方法であって、
前記分析結果データは、(i)前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、(ii)前記土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および(iii)前記土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む、ことを特徴とする土質特性推定方法
a step of obtaining, as input data, photographed data representing a photographed image of a soil material;
By inputting the input data into a trained model that has undergone machine learning of the correlation between the photographed data representing the photographed image of the soil material and the analysis result data indicating the analysis result of analyzing the characteristics of the soil material estimating properties of the soil material;
A soil property estimation method executed by an information processing device ,
The analysis result data includes (i) parameter values of a predetermined function when a particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to the function, (ii) grains of the soil material Soil characteristics characterized by including at least one of the weight percentage of passing material for each range when the diameter is divided into a plurality of ranges, and (iii) data showing the measurement result of the water content ratio of the soil material. estimation method .
土質材料を撮影した画像を表す入力データを取得する入力データ取得部と、
前記入力データを、前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データと前記土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルに入力することによって得られる、前記土質材料の特性を示す出力データを出力する出力部と、を備えることを特徴とする、装置であって、
前記分析結果データは、(i)前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、(ii)前記土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および(iii)前記土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む、ことを特徴とする装置
an input data acquisition unit that acquires input data representing an image of a soil material;
The input data is obtained by inputting the correlation between the photographed data representing the photographed image of the soil material and the analysis result data indicating the analysis result of analyzing the characteristics of the soil material into a trained model that has undergone machine learning. and an output unit for outputting output data indicating characteristics of the soil material, comprising:
The analysis result data includes (i) parameter values of a predetermined function when a particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to the function, (ii) grains of the soil material A device characterized by including at least one of the weight percentage of passing mass for each range when the diameter is divided into a plurality of ranges, and (iii) data indicating the measurement result of the water content ratio of the soil material.
前記分析結果データは、前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値を含み、
前記出力部は、前記学習済モデルにより得られる前記パラメータ値を前記関数に適用することにより現れる粒径加積曲線を出力する
請求項に記載の装置。
The analysis result data includes parameter values of a predetermined function when a particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to the function,
6. The apparatus according to claim 5 , wherein the output unit outputs a particle size additive curve appearing by applying the parameter values obtained by the trained model to the function.
請求項に記載の装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記入力データ取得部および前記出力部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。 6. A program for causing a computer to function as the device according to claim 5 , the program for causing the computer to function as the input data acquisition section and the output section. 推定装置と端末装置とを備え、
前記推定装置は、
土質材料を撮影した画像を表す入力データを受信する入力データ受信部と、
前記入力データを、前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データと前記土質材料の特性を分析した分析結果を示す分析結果データとの相関関係を機械学習させた学習済モデルに入力することによって前記土質材料の前記特性を推定し、推定結果を示す出力データを送信する推定部と、
を備え、
前記端末装置は、
前記土質材料を撮影した画像を表す撮影データを入力データとして取得する取得部と、
前記入力データを前記推定装置に送信し、該入力データの応答として前記推定装置から送信されてくる前記出力データを受信する受信部と、
前記出力データの表す特性に関するデータを出力する出力部と、を備え
前記分析結果データは、(i)前記土質材料の粒度分布の分析結果を示す粒径加積曲線を予め定められた関数に近似した場合における該関数のパラメータ値、(ii)前記土質材料の粒径を複数の範囲に区分した場合における該範囲毎の通過質重量百分率、および(iii)前記土質材料の含水比の計測結果を示すデータ、の少なくともいずれかを含む、ことを特徴とする、システム。
An estimating device and a terminal device,
The estimation device is
an input data receiving unit for receiving input data representing a photographed image of a soil material;
By inputting the input data into a trained model that has undergone machine learning of the correlation between the photographed data representing the photographed image of the soil material and the analysis result data indicating the analysis result of analyzing the characteristics of the soil material an estimating unit that estimates the properties of the soil material and transmits output data indicating the estimation result;
with
The terminal device
an acquisition unit that acquires photographed data representing an image of the soil material photographed as input data;
a receiving unit that transmits the input data to the estimating device and receives the output data transmitted from the estimating device as a response to the input data;
an output unit that outputs data related to the characteristics represented by the output data ,
The analysis result data includes (i) parameter values of a predetermined function when a particle size accumulation curve indicating the analysis result of the particle size distribution of the soil material is approximated to the function, (ii) grains of the soil material A system characterized by including at least one of the weight percentage of passing mass for each range when the diameter is divided into a plurality of ranges, and (iii) data showing the measurement result of the water content ratio of the soil material. .
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