NEC、AIで不要物を自動除去する高速3Dモデル生成技術を開発

NECと慶應AIセンターは、汎用カメラの映像から不要な被写体を自動除去し、高精細な3Dモデルを高速生成するシステムを共同で開発しました。この技術は、インフラストラクチャー設備や建設業におけるデジタルツインの導入、および産業用オートメーションの推進に向けたものです。

共同開発の背景と役割
インフラ事業者や建設業の現場では、人材不足や設備点検における移動コストの増加が課題となっています。遠隔地から現場の状況を詳細に把握するためには、現実空間を仮想空間に再現するデジタルツインが有効です。しかし、既存の3Dモデル生成技術は高価な専用機材を必要とし、撮影のために現場の稼働を一時的に中断する必要があるため、実装の障壁となっていました。この技術的課題を解決するため、NECと慶應AIセンターは専門知見を統合し、実運用環境に適合する新たな画像解析アルゴリズムの開発に至りました。

技術的ソリューションと仕組み
本ソリューションは、空間を粒の集まりで表現するガウシアン・スプラッティング技術と、独自のAIモデルを組み合わせて機能します。システムは、入力された映像内の視覚的な複雑さを自動解析します。複雑な形状の部分には構成する粒を高密度に配置し、単調な部分は間引くことでデータ構造を最適化します。さらに、現場映像に映り込んだ作業員や一時的な物体を自動で検出して除去し、周囲の映像データから背景を補完します。これらの処理により、対象物の細部形状や機器のメーター類を正確に再現しつつ、従来の生成方法と比較して処理時間を10分の1に短縮し、最短約1分での高速生成を実現しました。

実装とシステムの統合
本システムは、スマートフォンなどに搭載された汎用カメラで取得した映像データを利用するため、既存の設備に大規模な変更を加えることなく導入できます。生成された3Dモデルデータは最適化されており、一般的なパソコンやタブレット端末で即時に閲覧可能です。現場の稼働を停止することなくデータの取得と処理が完結するため、継続的な運用環境へのシームレスな統合が可能です。NECは、2027年度中の実用化に向けた検証と開発を進めています。

アプリケーションと運用上の利点
主な適用領域は、電力などのインフラ設備や建設現場における遠隔管理です。具体的なユースケースとして、リモート環境からのインフラ設備点検や、異常発生時の迅速な状況確認が挙げられます。現場の稼働状態を維持したまま、不要物を除外した精緻な3Dモデルを即座に共有できるため、意思決定の迅速化、限られた人材の最適な配置、および現場業務のプロセス安定性と安全性の向上が見込まれます。

Natania Lyngdoh（Induportals編集者）による編集。AI支援を使用。

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