JP5705711B2 - Crack detection method - Google Patents

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Description

本発明は、コンクリート表面に生じているひび割れの検出をおこなうひび割れ検出方法に係り、特に、複数の撮影画像における画質の均質化を図ることができ、簡易に高精度のひび割れ検出をおこなうことのできるひび割れ検出方法に関するものである。   The present invention relates to a crack detection method for detecting cracks generated on a concrete surface, and in particular, it is possible to homogenize image quality in a plurality of photographed images, and to easily perform high-accuracy crack detection. The present invention relates to a crack detection method.

コンクリート表面上のひび割れを検出する方法としては、従来、調査員がスケールを使用しながら目視観察をおこない、ひび割れの幅や長さを測定する方法が一般的であった。しかし、この目視観察による方法は調査員の測定技量などによって精度のばらつきが大きくなることや、ひび割れが大量に存在する場合においては大量の情報を正確に処理するために莫大な労力および時間を要するといった問題があった。   As a method for detecting cracks on the concrete surface, conventionally, a method in which an investigator visually observes using a scale and measures the width and length of the crack has been common. However, this visual observation method requires a large amount of labor and time to accurately process a large amount of information when there are large variations in accuracy due to the measurement skill of the investigator and when there are a large number of cracks. There was a problem.

上記の問題に対して、コンクリート表面の撮影画像をコンピュータに取り込み、画像をひび割れ領域とそれ以外の領域とに2値化処理する画像処理手法が適用されている。画像の2値化処理とは、ある濃度値に対して画像の濃度を0または1に表現することであり、例えば、入力画像f(i,j)に対して2値化処理で得られる2値化画像b(i,j)はb(i,j)=1(f(i,j)>k)、0(f(i,j)≦k)となる。ここで、kは2値化する際の閾値であり、したがって2値化画像の良し悪しは閾値kの選定によって決まるといってよい。   In order to solve the above problem, an image processing technique is applied in which a captured image of a concrete surface is taken into a computer, and the image is binarized into a cracked area and other areas. The image binarization process is to express the image density to 0 or 1 with respect to a certain density value. For example, 2 obtained by the binarization process for the input image f (i, j). The binarized image b (i, j) is b (i, j) = 1 (f (i, j)> k) and 0 (f (i, j) ≦ k). Here, k is a threshold value for binarization, and therefore it can be said that the quality of the binarized image is determined by the selection of the threshold value k.

従来の閾値を求める手法としては、固定閾値または可変閾値による処理方法がある。固定閾値による処理方法には、Pタイル法やモード法、相関比を用いた方法などが挙げられる。固定閾値による処理方法は、対象画像の濃度ヒストグラムを作成し、画像の背景(コンクリート表面)の濃度値とひび割れの濃度値との間に明確な谷が現れるような双峰性のヒストグラムが得られる場合において有効な方法である。   As a conventional method for obtaining a threshold value, there is a processing method using a fixed threshold value or a variable threshold value. Examples of the processing method using a fixed threshold include a P tile method, a mode method, and a method using a correlation ratio. The processing method using a fixed threshold creates a density histogram of the target image, and a bimodal histogram is obtained in which a clear valley appears between the density value of the background (concrete surface) of the image and the density value of the crack. This is an effective method in some cases.

一方、可変閾値による処理方法は、照明条件などによって撮影ムラが生じ、背景の濃度値と対象部分の濃度値が画像全体で一定でない場合に有効な方法である。この可変閾値処理法は、注目している画素を中心とする局所領域の平均濃度値を閾値とする方法である。この方法の欠点は、背景領域の微妙な濃淡変化に応じて、例えばひび割れ以外のノイズが多い画像となってしまう点である。   On the other hand, the processing method using a variable threshold is an effective method in the case where shooting unevenness occurs due to illumination conditions or the like and the background density value and the density value of the target portion are not constant in the entire image. This variable threshold processing method is a method in which an average density value of a local region centered on a pixel of interest is used as a threshold. A drawback of this method is that, for example, an image having a lot of noise other than cracks is generated in accordance with a subtle change in shading of the background area.

従来の画像処理方法は、撮影された入力画像に対して閾値を決定し、2値化処理をおこないながらひび割れの抽出をおこなうものである。すなわち、この一般的な処理の流れは次のようになる。1)撮影画像をコンピュータに取り込んで入力画像を作成する。2)入力画像の濃度の補正をする。3)2値化処理をおこなってひび割れの抽出をおこなう。4)ひび割れの平滑化や輪郭線の追跡をおこなう。5)特定されたひび割れの特徴量の算定をおこなう。   In the conventional image processing method, a threshold is determined for a photographed input image, and cracks are extracted while performing a binarization process. That is, the general processing flow is as follows. 1) Capture the captured image into a computer and create an input image. 2) Correct the density of the input image. 3) Perform binarization and extract cracks. 4) Smooth the cracks and track the contour lines. 5) Calculate the characteristic amount of the specified crack.

上記する従来の画像処理法は、濃度が一様なコンクリート表面上のひび割れの検出においては比較的高精度のひび割れ検出が可能である。しかし、実際のコンクリート構造物の表面は様々な汚れを含んでおり、さらにはひび割れの濃度も、ひび割れの幅や深度などに応じてばらつきがあるのが一般的である。このコンクリート表面に対して従来の画像処理法を用いると、ひび割れの抽出に際しては様々な問題が生じ得る。例えば、固定閾値処理の場合において、コンクリート表面上の汚れ領域とひび割れ領域が同程度の濃度値である場合には、これらを2値化処理することが極めて困難となる。濃度ヒストグラムが双峰性を呈していて、閾値を容易に決定できたとしても、ひび割れ領域と判断される範囲には汚れ領域が含まれる可能性が極めて高くなる。また、逆に、ひび割れ周辺部の汚れ領域を含ませないような閾値をあらたに設定しようとすると、今度は他のひび割れ領域を除外してしまうことになってしまう。   The conventional image processing method described above can detect a crack with relatively high accuracy in detecting a crack on a concrete surface having a uniform concentration. However, the surface of an actual concrete structure contains various stains, and the density of cracks generally varies depending on the width and depth of the cracks. When a conventional image processing method is used for the concrete surface, various problems may occur when extracting cracks. For example, in the case of the fixed threshold processing, if the dirt region and the crack region on the concrete surface have similar density values, it is extremely difficult to binarize them. Even if the density histogram exhibits bimodality and the threshold value can be easily determined, there is a very high possibility that the area that is determined to be a cracked area includes a dirty area. On the other hand, if a new threshold value is set so as not to include the dirt region around the crack, another crack region will be excluded this time.

可変閾値処理の場合には、コンクリート表面上の汚れが多くなるにしたがって、ひび割れ抽出画像中にひび割れ以外のノイズが多く含まれることになり、場合によってはひび割れ抽出画像を一見しても、どの部分がひび割れ領域なのか全く判別できないこととなる。   In the case of variable threshold processing, as the dirt on the concrete surface increases, more noise other than cracks will be included in the cracked extracted image. It is impossible to determine at all whether or not the region is a cracked region.

したがって、高精度のひび割れ検出をおこなうことが当該技術分野における重要な解決課題となっている。   Therefore, performing high-accuracy crack detection is an important solution in the technical field.

一方、ひび割れの調査における最終図面として、ひび割れ分布の展開図が作成されるのが一般的である。このひび割れ展開図は、ひび割れの発生状況やひび割れ幅をマップ上に作成するものである。   On the other hand, as a final drawing in a crack investigation, a development view of a crack distribution is generally created. This crack development view is for creating a crack occurrence state and crack width on a map.

ひび割れ展開図を作成する方法としては、1)現地にて調査員が目視でひび割れ状況をスケッチし、または、代表的な箇所のひび割れ幅をクラックスケールで測定しておこなう方法、2)デジタルカメラなどで撮影した画像データを参考にしてひび割れ状況やひび割れ幅をトレースする方法などを挙げることができる。   As a method of creating a crack development map, 1) A method in which an inspector visually sketches the crack situation on the site, or measures the crack width of a representative location on a crack scale, and 2) a digital camera, etc. The method of tracing the crack condition and the crack width can be cited with reference to the image data taken in step 1.

しかしながら、これらの方法は調査員やトレーサの主観的かつ定性的な判断が往々にして介入することから、調査員等によってひび割れ評価にばらつきが生じ易く、また、見落としや誤認が生じる可能性もある。   However, because these methods often involve the subjective and qualitative judgments of investigators and tracers, the assessment of cracks is likely to vary among investigators, and there is a possibility of oversight and misperception. .

これらの課題を解決するためには、人為的な判断を可及的に介入させずに、客観的かつ定量的にひび割れを評価することが重要である。   In order to solve these problems, it is important to evaluate cracks objectively and quantitatively without intervention of human judgment as much as possible.

そのための方策として、本発明者等はこれまで、デジタルカメラやビデオカメラ等のデジタル機器で撮影した画像にウェーブレット変換を用いた画像解析をおこなってひび割れを精緻に評価する発明を発案し、特許文献1〜4等として開示している。これらの特許文献に開示のひび割れ検出方法を適用することにより、上記する課題、すなわち、コンクリート表面上に汚れが多い場合でも高精度のひび割れ検出をおこなうことが可能となる。   As a measure for this, the present inventors have invented an invention that has been used for image analysis using wavelet transform on images taken with digital devices such as digital cameras and video cameras to precisely evaluate cracks. 1 to 4 etc. By applying the crack detection method disclosed in these patent documents, it is possible to perform the above-described problem, that is, crack detection with high accuracy even when there is a lot of dirt on the concrete surface.

ところで、画像解析では、空間分解能0.8mm/画素で撮影した画像から0.2mm以上のひび割れを検出することは可能であるが、ひび割れ幅が実際にいくらであるのかを識別するのは難しい。たとえば、画素単位でひび割れ幅を検出する場合に、0.2mmのひび割れ幅を識別するには空間分解能0.2mm/画素で撮影する必要がある。   By the way, in image analysis, it is possible to detect a crack of 0.2 mm or more from an image taken with a spatial resolution of 0.8 mm / pixel, but it is difficult to identify how much the crack width is actually. For example, when the crack width is detected in pixel units, it is necessary to photograph with a spatial resolution of 0.2 mm / pixel to identify the crack width of 0.2 mm.

そして、空間分解能0.2mm/画素で撮影するためには、往々にして近接撮影を要し、それにともなって撮影枚数が多くなり、現地での撮影や解析処理に手間と時間がかかることになる。したがって、作業効率を向上させるには、遠隔撮影をして撮影枚数を減少させる必要があり、このために低分解能の撮影画像に基づいた画像解析が余儀なくされる。   Further, in order to take a picture with a spatial resolution of 0.2 mm / pixel, close-up photography is often required, and accordingly, the number of pictures to be taken increases, and the on-site photography and analysis processing takes time and effort. . Therefore, in order to improve the work efficiency, it is necessary to perform remote shooting to reduce the number of shots. For this reason, image analysis based on low-resolution shot images is unavoidable.

また、撮影対象が広範囲になるにつれて区画ごとに分けて撮影がおこなわれることになるが、撮影時の天候や時刻、日照などの条件の相違に起因して撮影画像のコントラスト、明るさ、色合いやぼけ具合などの品質に違いが生じ得る。   In addition, as the shooting target becomes wider, shooting will be performed separately for each section, but due to differences in conditions such as weather, time of day, sunlight, etc., the contrast, brightness, hue, Differences in quality such as blur can occur.

このように品質に違いのある撮影画像に対してひび割れ幅の推定式の精度を確保するには、撮影画像ごとにクラックスケールを貼付けして撮影をおこない、クラックスケールの実寸値(ひび割れ幅)でキャリブレーションする必要がある。   In order to ensure the accuracy of the crack width estimation formula for images with different quality in this way, a crack scale is attached to each image, and the actual scale value (crack width) of the crack scale is taken. It is necessary to calibrate.

たとえば特許文献1で開示するひび割れ検出方法は、低分解能の撮影画像データから空間分解能以下のひび割れ幅を推定する方法であり、より具体的には、ウェーブレット係数とひび割れ幅が高い正の相関関係を示すことを利用し、ウェーブレット係数からひび割れ幅との関係式を作成し、撮影画像データから求めたウェーブレット係数の値からひび割れ幅を推定するものである。   For example, the crack detection method disclosed in Patent Document 1 is a method for estimating the crack width below the spatial resolution from low-resolution captured image data. More specifically, a positive correlation between the wavelet coefficient and the crack width is high. Using this, a relational expression with the crack width is created from the wavelet coefficient, and the crack width is estimated from the value of the wavelet coefficient obtained from the captured image data.

そして、このひび割れ検出方法の特徴として、コンクリート上に発生しているひび割れを撮影する際に、コンクリートにクラックスケールを貼付ける場合と貼付けない場合の2つのケースで検討している。   And as a feature of this crack detection method, when photographing cracks occurring on concrete, two cases are considered, when a crack scale is applied to concrete and when it is not applied.

クラックスケールを貼付け、このクラックスケールによる解析結果に基づいて検出されたひび割れをキャリブレートすることにより、撮影画像ごとにコントラスト、明るさ、色合いやぼけ具合などの品質の違いを解消することができるものの、貼付けたクラックスケールがコンクリート面から浮いている場合には推定式の精度に大きな影響を及ぼすことになる。さらに、撮影対象面が高所やアクセスが危険な場所の場合には、クラックスケールを貼付けること自体が難しい。   By sticking a crack scale and calibrating the cracks detected based on the analysis result of this crack scale, it is possible to eliminate differences in quality such as contrast, brightness, hue and blur, for each captured image, If the pasted crack scale is floating from the concrete surface, the accuracy of the estimation formula will be greatly affected. Further, when the surface to be photographed is at a high place or a place where access is dangerous, it is difficult to attach the crack scale itself.

一方、クラックスケールを貼付けできない場合は、ひび割れ幅の推定式を用いてひび割れの推定をおこなうものであるが、この推定式におけるファクターの一つであるウェーブレット係数値の最大値と最小値に対応するひび割れ幅を撮影画像の空間分解能ごとに設定する必要があるという課題がある。   On the other hand, if the crack scale cannot be applied, the crack width is estimated using the crack width estimation formula, which corresponds to the maximum and minimum values of the wavelet coefficient, which is one of the factors in this estimation formula. There is a problem that it is necessary to set the crack width for each spatial resolution of the captured image.

以上のことより、撮影対象のコンクリート表面にクラックスケールを貼付けし、検出されたひび割れをキャリブレートすることによって精度のよいひび割れ幅の特定が可能となるものの、このクラックスケールの貼付けによって上記する様々な課題が存在することから、撮影対象のコンクリート表面にクラックスケールを貼付けすることなく、精度のよいひび割れ幅の特定が可能となる技術の発案が当該技術分野において望まれている。   From the above, it is possible to specify the crack width with high accuracy by pasting the crack scale on the concrete surface to be photographed and calibrating the detected cracks. Therefore, there is a demand in the technical field for a technique that can specify the crack width with high accuracy without attaching a crack scale to the concrete surface to be photographed.

特開2008−267943号公報JP 2008-267943 A 特開2010−121992号公報JP 2010-121992 A 特開2008−185510号公報JP 2008-185510 A 特開2006−162583号公報JP 2006-162583 A

本発明のひび割れ検出方法は上記する問題に鑑みてなされたものであり、撮影対象のコンクリート表面にクラックスケールを貼付けすることなく、ひび割れ幅を精度よく特定することのできるひび割れ検出方法を提供することを目的としている。   The crack detection method of the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a crack detection method capable of accurately identifying the crack width without attaching a crack scale to the concrete surface to be photographed. It is an object.

Figure 0005705711
Figure 0005705711

ウェーブレット(wavelet)とは、小さな波という意味であり、局在性を持つ波の基本単位を、ウェーブレット関数を用いた式で表現することができる。このウェーブレット関数を拡大または縮小することにより、時間情報や空間情報と周波数情報を同時に解析することが可能となる。このウェーブレット係数を、ひび割れを有するコンクリート表面に適用する場合の該ウェーブレット係数の特徴としては、この係数が、コンクリート表面の濃度と、ひび割れの濃度と、ひび割れ幅に依存するということである。例えば、ひび割れ幅が大きくなるにつれてウェーブレット係数の値は大きくなる傾向があり、また、ひび割れの濃度が濃くなるにつれて(黒色に近づくにつれて)ウェーブレット係数の値は大きくなる傾向がある。   A wavelet means a small wave, and a basic unit of a localized wave can be expressed by an expression using a wavelet function. By enlarging or reducing the wavelet function, it is possible to simultaneously analyze time information, spatial information, and frequency information. A characteristic of the wavelet coefficient when the wavelet coefficient is applied to a concrete surface having cracks is that the coefficient depends on the concentration of the concrete surface, the concentration of cracks, and the crack width. For example, the value of the wavelet coefficient tends to increase as the crack width increases, and the value of the wavelet coefficient tends to increase as the density of cracks increases (closer to black).

ウェーブレット変換によって算定されるウェーブレット係数を用いて、ひび割れの検出をおこなうアルゴリズムは以下のようになる。まず、コンクリート表面の撮影画像とウェーブレット関数との内積よりウェーブレット係数を求める。このウェーブレット係数を256階調に変換することで、連続量を持ったウェーブレット画像が作成できる。   An algorithm for detecting cracks using wavelet coefficients calculated by wavelet transform is as follows. First, the wavelet coefficient is obtained from the inner product of the captured image of the concrete surface and the wavelet function. By converting this wavelet coefficient to 256 gradations, a wavelet image having a continuous amount can be created.

ウェーブレット係数は、上記するようにひび割れ幅やひび割れの濃度、コンクリート表面の濃度によって変化することから、擬似的に作成されたデータを用いてひび割れの濃度とコンクリート表面の濃度に関するウェーブレット係数を各階調ごとに算定しておき、ウェーブレット係数テーブルを作成しておく。このウェーブレット係数テーブルにある各階調ごとのウェーブレット係数が、ひび割れ検出の際の閾値となる。例えば、対比される2つの濃度(一方の濃度をコンクリート表面の濃度、他方の濃度をひび割れの濃度と仮定することができる)に対応するウェーブレット係数(閾値)がウェーブレット係数テーブルを参照すれば一義的に決定される。したがって、後述するように、撮影画像において対比される2つの濃度間のウェーブレット係数を算定した際に、このウェーブレット係数がウェーブレット係数テーブルの閾値よりも大きな場合は、ひび割れであると判断できるし、閾値よりも小さな場合はひび割れでないと判断することが可能となる。   As described above, the wavelet coefficient varies depending on the crack width, crack density, and concrete surface density. As a result, the wavelet coefficient related to the crack density and concrete surface density for each gradation is created using simulated data. The wavelet coefficient table is created in advance. The wavelet coefficient for each gradation in the wavelet coefficient table serves as a threshold for crack detection. For example, wavelet coefficients (thresholds) corresponding to two contrasted concentrations (one concentration can be assumed to be a concrete surface concentration and the other concentration to be a crack concentration) are unique if the wavelet coefficient table is referenced. To be determined. Therefore, as will be described later, when the wavelet coefficient between the two densities to be compared in the captured image is calculated, if this wavelet coefficient is larger than the threshold value of the wavelet coefficient table, it can be determined that it is a crack, and the threshold value If it is smaller than that, it can be determined that it is not cracked.

このウェーブレット係数テーブルを作成する際の擬似的なデータは特に限定するものではないが、例えば、ひび割れ幅が一画素(一ピクセル)〜五画素(五ピクセル)までの中で、各画素幅のひび割れごとに、コンクリート表面の階調とひび割れの階調に対応するウェーブレット係数を算定する。閾値の設定に際しては、例えば、ひび割れ幅が一画素の場合のウェーブレット係数のうち、ひび割れに対応するウェーブレット係数を選定し、ひび割れ幅が五画素の場合のウェーブレット係数のうち、ひび割れ領域でない箇所のウェーブレット係数を選定し、これら2つのウェーブレット係数の平均値をもって任意の階調における閾値とすることができる。   The pseudo data when creating the wavelet coefficient table is not particularly limited. For example, the crack width is one pixel (one pixel) to five pixels (five pixels), and each pixel width is cracked. For each, the wavelet coefficient corresponding to the gradation of the concrete surface and the gradation of the crack is calculated. When setting the threshold value, for example, the wavelet coefficient corresponding to the crack is selected from the wavelet coefficients when the crack width is one pixel, and the wavelet coefficient of the portion that is not the crack area is selected among the wavelet coefficients when the crack width is five pixels. A coefficient is selected, and an average value of these two wavelet coefficients can be used as a threshold value in an arbitrary gradation.

Figure 0005705711
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すなわち、既存の蓄積されたクラックスケールの撮影画像を使用することにより、撮影対象に対してクラックスケールを貼付けするのを解消するものであり、このことによって、撮影対象面が高所やアクセスが危険な場所の場合にクラックスケールを貼付けできないといった課題、貼付けたクラックスケールがコンクリート面から浮いている場合にひび割れ幅の推定式の精度に大きな影響を及ぼし得るといった課題は効果的に解消される。   In other words, by using the existing captured images of the crack scale, it is possible to eliminate sticking of the crack scale to the object to be imaged. The problem that the crack scale cannot be pasted in the case of a difficult place, and the problem that the accuracy of the crack width estimation formula can be greatly affected when the pasted crack scale is floating from the concrete surface are effectively solved.

次に、たとえば最終的に作成されるひび割れ展開図を構成する複数の撮影対象のコンクリート表面のそれぞれにおいてひび割れの特定をおこなう。   Next, for example, a crack is specified on each of a plurality of concrete surfaces to be photographed constituting a crack development view finally created.

具体的には、第2のステップとして、複数の撮影対象ごとに、ひび割れの濃度とコンクリート表面の濃度を擬似的に設定し、対比される2つの濃度に対応したウェーブレット係数を算定するとともに、該2つの濃度をそれぞれ変化させた場合のそれぞれのウェーブレット係数を算定してウェーブレット係数テーブルを作成し、ひび割れ検出対象であるコンクリート表面の撮影画像をコンピュータに入力して入力画像とし、該入力画像をウェーブレット変換することによって撮影対象ごとにそれぞれのコンクリート表面のウェーブレット画像を作成する。   Specifically, as a second step, for each of a plurality of photographing objects, a crack density and a concrete surface density are set in a pseudo manner, wavelet coefficients corresponding to two contrasted densities are calculated, and the A wavelet coefficient table is created by calculating each wavelet coefficient when each of the two concentrations is changed, and a captured image of the concrete surface to be detected for cracking is input to a computer as an input image. By converting, a wavelet image of each concrete surface is created for each subject.

このウェーブレット画像の作成は、コンピュータ内部において以下のように実施される。まず、適宜に設定された広域領域(例えば30×30画素の領域)に対してウェーブレット係数を算定する。次に、この広域領域から一画素移動した広域領域(同じように例えば30×30画素の領域であって、移動前の30×30画素の領域とほとんどの画素が共通している)で、同じようにウェーブレット係数を算定する。この操作を入力画像全体に繰り返すことにより、コンピュータ内部には、ウェーブレット係数の連続量からなるウェーブレット画像が作成される。   The wavelet image is created in the computer as follows. First, wavelet coefficients are calculated for an appropriately set wide area (for example, an area of 30 × 30 pixels). Next, it is the same in a wide area moved by one pixel from this wide area (in the same way, for example, a 30 × 30 pixel area and most of the pixels are the same as the 30 × 30 pixel area before the movement). The wavelet coefficient is calculated as follows. By repeating this operation for the entire input image, a wavelet image composed of continuous amounts of wavelet coefficients is created inside the computer.

次に、第3のステップとして、ウェーブレット係数テーブル内において、前記コンクリート表面の濃度と仮定する局所領域内の近傍画素の平均濃度と、前記ひび割れの濃度と仮定する注目画素の濃度に対応するウェーブレット係数を閾値とし、任意の近傍画素における任意の注目画素のウェーブレット係数が閾値よりも大きな場合は該近傍画素における該注目画素をひび割れと判定し、任意の近傍画素における任意の注目画素のウェーブレット係数が閾値よりも小さな場合は該近傍画素における該注目画素をひび割れでないと判定し、局所領域および注目画素を変化させながら注目画素のウェーブレット係数と閾値との比較をおこない、ひび割れ以外のノイズを除去し(以上、2値化処理)、さらに細線化処理を実行してその中心線で構成される、撮影対象のコンクリート表面のひび割れの細線化画像を作成する。   Next, as a third step, in the wavelet coefficient table, wavelet coefficients corresponding to the average density of neighboring pixels in the local region assumed to be the density of the concrete surface and the density of the target pixel assumed to be the crack density If the wavelet coefficient of any pixel of interest in any neighboring pixel is greater than the threshold, the pixel of interest in that neighboring pixel is determined to be cracked, and the wavelet coefficient of any pixel of interest in any neighboring pixel is the threshold If it is smaller than that, it is determined that the target pixel in the neighboring pixels is not cracked, and the wavelet coefficient of the target pixel is compared with the threshold value while changing the local region and the target pixel, and noise other than cracks is removed. (Binarization processing), and further thinning processing is performed to configure the center line. That, to create a crack of the thinned image of the concrete surface to be imaged.

ウェーブレット係数の連続量からなるウェーブレット画像において、ウェーブレット係数テーブル内の閾値(ウェーブレット係数)とウェーブレット画像を構成するウェーブレット係数とを比較し、画像を構成するウェーブレット係数が閾値よりも大きな場合はひび割れと判断し(画面上では例えば白色)、閾値よりも小さな場合はひび割れでないと判断する(画面上では例えば黒色)。この操作をウェーブレット画像全体でおこなうことにより、黒い背景色内に白いひび割れが描き出されたひび割れ抽出画像が作成される。   In a wavelet image consisting of continuous wavelet coefficients, the threshold (wavelet coefficient) in the wavelet coefficient table is compared with the wavelet coefficients that make up the wavelet image, and if the wavelet coefficients that make up the image are larger than the threshold, it is judged as cracked. If it is smaller than the threshold value, it is determined that it is not cracked (eg black on the screen). By performing this operation on the entire wavelet image, a crack extraction image in which white cracks are drawn in a black background color is created.

このひび割れ抽出画像の作成に際し、2値化処理に加えてノイズの除去も実施される。このノイズを除去する方法としては、公知の画像編集ソフトを使用して、ドット部を除去したり、所定長さ未満の線分を非クラック部として除去するといった方法がある。また、ノイズ除去方法のアルゴリズムの一つとしては輪郭線追跡処理を挙げることができる。この輪郭線追跡処理は、ある任意の画素(ひび割れと判断されている画素)から出発して、隣接する画素がひび割れ箇所の場合には出発画素と接続し、さらに隣接する画素がひび割れ箇所の場合にはさらに双方を接続し、最終的に出発画素に閉合した場合(例えば、第一画素、第二画素、…、第n−1画素、第n画素、第一画素の順に接続される場合)や、次に繋がるひび割れ箇所が存在しなくなった場合に終了するものである。この輪郭線追跡処理によれば、ループ状に閉合するようなひび割れラインや、複数の屈曲部を備えて線状に伸びるひび割れラインなど、適宜のひび割れラインが作成されることになる。この際、繋げられる画素数の最小数を予め設定しておくことにより、設定数以下の画素はすべてひび割れでないとして、画面のひび割れ表示から削除することができる。   In creating the crack extraction image, noise is removed in addition to the binarization process. As a method for removing this noise, there are methods such as using a known image editing software to remove a dot portion or to remove a line segment having a length less than a predetermined length as a non-crack portion. Further, as one of the algorithms for the noise removal method, there is a contour line tracking process. This contour tracking process starts from an arbitrary pixel (a pixel that has been determined to be cracked), connects to the starting pixel if the adjacent pixel is a cracked location, and further if the adjacent pixel is a cracked location Are further connected to each other and finally closed to the starting pixel (for example, the first pixel, the second pixel,..., The n−1th pixel, the nth pixel, and the first pixel are connected in this order). Alternatively, the process is terminated when there is no longer any crack connected to the next. According to this contour line tracking process, an appropriate crack line such as a crack line that closes in a loop shape or a crack line that has a plurality of bent portions and extends linearly is created. At this time, by setting the minimum number of connected pixels in advance, it is possible to delete all pixels equal to or less than the set number from the crack display on the screen, assuming that they are not cracked.

また、平滑化処理をおこなった後に輪郭線追跡処理を実行してもよい。ここで、平滑化処理は、適宜に設定された数の画素内の平均値を算定し、例えば、複数の画素の中で、平均値よりも濃い濃度の画素はひび割れである画素とし、平均値よりも薄い濃度の画素はひび割れでないと判断する手法である。   Moreover, you may perform an outline tracking process after performing a smoothing process. Here, the smoothing process calculates an average value within an appropriately set number of pixels. For example, among the plurality of pixels, a pixel having a darker density than the average value is a cracked pixel, and the average value is calculated. This is a technique for determining that pixels having a lighter density are not cracked.

次に、ひび割れ画素のみを抽出した画像に対して細線化処理を実行することにより、ひび割れの中心線で構成され、たとえばひび割れ全体が一画素幅(一ピクセル幅)を有する細線化画像を作成する。発明者等の検証によれば、任意幅のひび割れにおいて、その中心線部分が最も濃度が濃くなることが分かっており、したがって、細線化処理により、任意幅で任意長さのひび割れを構成するひび割れにおいて、各部位のひび割れ濃度を設定することができる。   Next, thinning processing is performed on an image from which only cracked pixels are extracted, thereby creating a thinned image that is formed by the centerline of the crack, for example, the entire crack has one pixel width (one pixel width). . According to the inventor's verification, it has been found that the density of the center line portion is the highest in a crack with an arbitrary width, and therefore, a crack that forms a crack with an arbitrary width and an arbitrary length by thinning processing. In, the crack concentration of each part can be set.

以上、第2、第3のステップにて、撮影対象のコンクリート表面ごとにひび割れの細線化画像が作成される。   As described above, in the second and third steps, a cracked thinned image is created for each concrete surface to be imaged.

Figure 0005705711
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回帰分析にて特定されるひび割れ幅の推定式は、蓄積されるクラックスケールのデータ量等によって変化するものである。   The crack width estimation formula specified by the regression analysis changes depending on the amount of data of the accumulated crack scale.

このように、第4のステップにおいては、第2、第3のステップで撮影対象のコンクリート表面における画像解析をおこなったのと同様の方法で蓄積されているデータベース中のクラックスケールの撮影画像の細線化画像を特定するものである。したがって、第4のステップ中で、このクラックスケールの撮影画像の細線化画像を特定するまでの工程を第1のステップで実行する方法形態であってもよい。   As described above, in the fourth step, the fine lines of the photographed images of the crack scale in the database accumulated in the same manner as the image analysis on the concrete surface to be photographed in the second and third steps. This is to specify a digitized image. Therefore, in the fourth step, a method may be used in which the process up to specifying the thinned image of the crack scale photographed image is executed in the first step.

Figure 0005705711
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回帰分析の結果、クラックスケールにおけるひび割れ幅、ウェーブレット係数、注目画素の輝度、周辺画素の平均輝度、空間分解能や相関係数から構成されるデータベースを作成することができる。   As a result of the regression analysis, it is possible to create a database composed of crack width at crack scale, wavelet coefficient, luminance of target pixel, average luminance of surrounding pixels, spatial resolution and correlation coefficient.

本発明者等の検証によれば、上記推定式を適用することによって極めて高い精度でひび割れ幅を特定できることが実証されている。   According to the verification by the present inventors, it has been proved that the crack width can be specified with extremely high accuracy by applying the above estimation formula.

また、本発明によるひび割れ検出方法の好ましい実施の形態は、前記回帰分析の結果、相関係数が一定の高さ以上のクラックスケールの撮影画像のみを使用して前記ひび割れ幅の推定式を求めるものである。   Further, in a preferred embodiment of the crack detection method according to the present invention, as a result of the regression analysis, the crack width estimation formula is obtained by using only a photographed image of a crack scale having a correlation coefficient of a certain height or higher. It is.

推定式の精度は、回帰分析にて求められる相関係数に依存するところが大きく、より具体的には、一定の高い相関係数を有するクラックスケールの撮影画像のみを使用して回帰分析をおこない、ひび割れ幅の推定式を特定するのが望ましい。このことにより、クラックスケールを撮影した際のピントの不具合やクラックスケールの貼り方が浮いていることに依拠するぼけた画像を除去することができ、結果として推定式の精度向上に繋がる。   The accuracy of the estimation formula largely depends on the correlation coefficient obtained by the regression analysis. More specifically, the regression analysis is performed using only the photographed image of the crack scale having a certain high correlation coefficient. It is desirable to specify an estimation formula for the crack width. As a result, it is possible to remove a blurred image that depends on a problem of focus when the crack scale is photographed or a sticking method of the crack scale is floating, and as a result, the accuracy of the estimation formula is improved.

Figure 0005705711
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以上の説明から理解できるように、本発明のひび割れ検出方法によれば、既に蓄積されているクラックスケールの撮影画像をデータベースとして設定し、それぞれのクラックスケールの撮影画像に対して、ウェーブレット変換、2値化処理、細線化処理を実行してウェーブレット係数と閾値、ひび割れ幅の実寸値などから構成されるデータベースを作成し、クラックスケールのウェーブレット係数を所定の関係式に代入してひび割れ幅の推定値を求め、この推定式に撮影対象のコンクリート表面のひび割れの細線化画像のデータを適用することにより、高い精度でひび割れ幅を特定することができる。   As can be understood from the above description, according to the crack detection method of the present invention, the already captured image of the crack scale is set as a database, and wavelet transform, 2 Create a database consisting of wavelet coefficients, threshold values, actual crack width values, etc. by executing value processing and thinning processing, and substituting the crack scale wavelet coefficients into a predetermined relational expression to estimate crack width And the crack width can be specified with high accuracy by applying the data of the thinned image of the crack on the concrete surface to be photographed to this estimation formula.

入力画像と局所領域の関係を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the relationship between an input image and a local area | region. 局所領域と注目画素の関係を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the relationship between a local area | region and an attention pixel. 本発明のひび割れ検出方法の一実施の形態のフロー図である。It is a flowchart of one embodiment of the crack detection method of the present invention. 擬似画像を示した図である。It is the figure which showed the pseudo image. 図4の擬似画像のウェーブレット係数の鳥瞰図である。FIG. 5 is a bird's-eye view of wavelet coefficients of the pseudo image of FIG. 4. ウェーブレット係数テーブルの一実施の形態を示した図である。It is the figure which showed one Embodiment of the wavelet coefficient table. ひび割れ検出方法の他の実施の形態のフロー図であって、図3のフローにおけるステップS110以降のフローを抽出した図である。It is a flowchart of other embodiment of the crack detection method, Comprising: It is the figure which extracted the flow after step S110 in the flow of FIG. (a),(b)はいずれも、クラックスケールの撮影画像を示した図であり、(c)、(d)はそれぞれ、(a),(b)からクラックスケールの画像のみを抽出した画像であり、(e)、(f)はそれぞれ、(a),(b)のクラックスケールの画像の細線化画像を示した図である。(A), (b) is the figure which showed the picked-up image of a crack scale, (c), (d) is the image which extracted only the image of the crack scale from (a), (b), respectively. (E) and (f) are diagrams showing thinned images of crack scale images of (a) and (b), respectively. (a)は、図8cの画像のひび割れ幅の推定値を示した図であり、(b)は、図8dの画像のひび割れ幅の推定値を示した図であり、(c)は、図9a,bの回帰式で推定した結果を同一図面上で比較した図である。(A) is the figure which showed the estimated value of the crack width of the image of FIG. 8c, (b) is the figure which showed the estimated value of the crack width of the image of FIG. 8d, (c) is a figure. It is the figure which compared the result estimated with the regression equation of 9a, b on the same drawing. (a),(b)はそれぞれ、極端に明るさの異なるクラックスケールの撮影画像を示した図であり、(c)、(d)はそれぞれ、(a),(b)からクラックスケールの画像のみを抽出した画像であり、(e)、(f)はそれぞれ、(a),(b)のクラックスケールの画像の細線化画像を示した図である。(A), (b) is the figure which each showed the picked-up image of the crack scale from which brightness differs extremely, (c), (d) is the image of a crack scale from (a), (b), respectively. (E) and (f) are diagrams showing thinned images of crack scale images of (a) and (b), respectively. (a)は、図10cの画像のひび割れ幅の推定値を示した図であり、(b)は、図10dの画像のひび割れ幅の推定値を示した図であり、(c)は、図10a,bの回帰式で推定した結果を同一図面上で比較した図である。(A) is the figure which showed the estimated value of the crack width of the image of FIG. 10c, (b) is the figure which showed the estimated value of the crack width of the image of FIG. 10d, (c) is a figure. It is the figure which compared the result estimated by the regression equation of 10a, b on the same drawing. (a)は、推定されたひび割れ幅と、クラックスケールで測定されたひび割れ幅が、誤差±0.05mmの範囲内で適中する割合を求めた測定結果を示す図であり、(b)は、推定されたひび割れ幅と、クラックスケールで測定されたひび割れ幅が、誤差±0.1mmの範囲内で適中する割合を求めた測定結果を示す図である(図において、実施例(高分解能)と実施例(低分解能)は本発明の方法にてひび割れ幅を推定したものであり、比較例は特許文献1で開示の方法を用いて低分解能画像からひび割れ幅を推定したものである)。(A) is a figure which shows the measurement result which calculated | required the ratio in which the estimated crack width and the crack width measured by the crack scale are suitable in the range of error +/- 0.05mm, (b), It is a figure which shows the measurement result which calculated | required the ratio in which the estimated crack width and the crack width measured in the crack scale are suitable within the range of error +/- 0.1mm (in the figure, Example (high resolution) and In the examples (low resolution), the crack width was estimated by the method of the present invention, and in the comparative example, the crack width was estimated from the low resolution image using the method disclosed in Patent Document 1. 低分解能の場合において、ひび割れ幅の測定値ごとに推定されたひび割れ幅の分布を示した図であり、(a)は測定値が0.08mmのケース、(b)は測定値が0.1mmのケース、(c)は測定値が0.15mmのケース、(d)は測定値が0.2mmのケース、(e)は測定値が0.25mmのケース、(f)は測定値が0.3mmのケースの図である。It is the figure which showed distribution of the crack width estimated for every crack width measured value in the case of low resolution, (a) is a case where a measured value is 0.08 mm, (b) is a measured value is 0.1 mm. (C) is the case where the measured value is 0.15 mm, (d) is the case where the measured value is 0.2 mm, (e) is the case where the measured value is 0.25 mm, and (f) is the measured value is 0. FIG. 低分解能と高分解能それぞれの場合の、ひび割れ幅の測定値ごとに推定されたひび割れ幅の分布を示した図であり、(a)は測定値が0.08mmのケース、(b)は測定値が0.1mmのケース、(c)は測定値が0.15mmのケース、(d)は測定値が0.2mmのケース、(e)は測定値が0.25mmのケース、(f)は測定値が0.3mmのケースの図である。It is the figure which showed distribution of the crack width estimated for every crack width measured value in each case of low resolution and high resolution, (a) is a case where a measured value is 0.08 mm, (b) is a measured value. Is a case where the measured value is 0.15 mm, (d) is a case where the measured value is 0.2 mm, (e) is a case where the measured value is 0.25 mm, and (f) is It is a figure of a case where a measured value is 0.3 mm.

以下、図面を参照して本発明のひび割れ検出方法の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of a crack detection method of the present invention will be described with reference to the drawings.

(ひび割れ検出方法の実施の形態1)
ひび割れ検出方法のフロー図を説明する前に、ウェーブレット画像を作成するまでの概要を説明する。図1は、入力画像と局所領域の関係を示した模式図である。本発明のひび割れ検出方法では、入力画像1における広域領域2でウェーブレット変換をおこない、広域領域2の中心である局所領域3におけるひび割れの検出をおこなうものである。入力画像1内をくまなく広域領域2を上下左右に平行移動して、入力画像1内におけるひび割れの検出をおこなう。この方法により、従来の固定閾値法のように、例えば入力画像1内で一つの閾値を決める方法に比べて、精度のよいひび割れの検出をおこなうことができる。
(Embodiment 1 of crack detection method)
Before explaining the flow chart of the crack detection method, an outline until a wavelet image is created will be explained. FIG. 1 is a schematic diagram showing a relationship between an input image and a local region. In the crack detection method of the present invention, wavelet transform is performed in the wide area 2 in the input image 1, and cracks are detected in the local area 3 that is the center of the wide area 2. The wide area 2 is translated vertically and horizontally throughout the input image 1 to detect cracks in the input image 1. By this method, it is possible to detect cracks with higher accuracy as compared with the method of determining one threshold value in the input image 1 as in the conventional fixed threshold method.

図2は、局所領域3を拡大した図であり、図示する実施形態では、たとえば3×3の9つの画素(8つの近傍画素31,31,…と、中央に位置する注目画素32)を対象としてひび割れ判定をおこなう。なお、ウェーブレット係数の算定は、図1における広域領域2を対象としておこなわれる。   FIG. 2 is an enlarged view of the local region 3. In the illustrated embodiment, for example, nine pixels of 3 × 3 (eight neighboring pixels 31, 31... And a target pixel 32 located in the center) are targeted. As a crack judgment. The wavelet coefficient is calculated for the wide area 2 in FIG.

ここで、ウェーブレット関数(マザーウェーブレット関数)を用いたウェーブレット変換をおこなうことでウェーブレット係数を算定する算定式を以下に示す。   Here, a calculation formula for calculating a wavelet coefficient by performing wavelet transform using a wavelet function (mother wavelet function) is shown below.

Figure 0005705711
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ここで、f(x、y)は入力画像(ここで、x、yは2次元入力画像中の任意の座標である)を、ψはマザーウェーブレット関数(ガボール関数)を、(x、y)はψの平行移動量を、aはψの拡大や縮小を(ここで、aは周波数の逆数であって、幾つかの周波数領域について計算するための周波数幅を整数kで示した値)、fは中心周波数を、σはガウス関数の標準偏差を、θは波の進行方向を表す回転角を、(x’、y’)は(x、y)を角度θだけ回転させた座標を、それぞれ示している。 Here, f (x, y) is an input image (where x and y are arbitrary coordinates in the two-dimensional input image), ψ is a mother wavelet function (Gabor function), and (x 0 , y 0 ) is the translation amount of ψ, a k is the enlargement or reduction of ψ (where a k is the reciprocal of the frequency, and the frequency width for calculating several frequency regions is indicated by an integer k) value), rotating the f 0 is the center frequency, the σ is the standard deviation of the Gaussian function, the rotation angle theta is representing the traveling direction of the wave, (x ', y') is the angle θ (x, y) Each coordinate is shown.

ここで、数式1を用いて計算した複数のθ、kに対して、ウェーブレット係数Ψの累計値C(x、y)を求めたのが数式4となる。 Here, the cumulative value C (x 0 , y 0 ) of the wavelet coefficient Ψ is obtained for a plurality of θ, k calculated using Formula 1 as Formula 4.

Figure 0005705711
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上記のパラメータは、任意に設定できるが、例えば、σを0.5〜2に、aは0〜5に、fは0.1に、回転角は0〜180度に、それぞれ設定できる。 The above parameters can be set arbitrarily. For example, σ can be set to 0.5 to 2, a k to 0 to 5, f 0 to 0.1, and the rotation angle to 0 to 180 degrees. .

数式4における平行移動量(x、y)は、注目画素の位置に対応するものであり、注目画素の位置を順次移動させることによって、ウェーブレット係数の連続量(C(x、y))が算定でき、この連続量を図示することによってウェーブレット画像が作成できる。 The parallel movement amount (x 0 , y 0 ) in Equation 4 corresponds to the position of the target pixel, and the continuous amount of wavelet coefficients (C (x 0 , y 0 ) is obtained by sequentially moving the position of the target pixel. )) Can be calculated, and a wavelet image can be created by illustrating this continuous quantity.

広域領域2を構成する全画素に対して、ウェーブレット係数を上記の算定式に基づいて算定した後、注目画素を一つ左右または上下に移動させてできる広域領域2の全画素において同様にウェーブレット係数を算定する。このウェーブレット係数算定を入力画像全体で実施することにより、適宜の範囲内における構成画素がそれぞれのウェーブレット係数を備えたウェーブレット画像(ウェーブレット係数の連続量からなる画像)を作成することができる。   After calculating the wavelet coefficients for all the pixels constituting the wide area 2 based on the above calculation formula, the wavelet coefficients are similarly applied to all the pixels in the wide area 2 that can be obtained by moving one pixel to the left or right or up and down. Is calculated. By performing this wavelet coefficient calculation on the entire input image, it is possible to create a wavelet image (an image made up of a continuous amount of wavelet coefficients) in which the constituent pixels within an appropriate range have respective wavelet coefficients.

次に、図3に基づいて、ひび割れ検出方法の実施の形態1を説明する。   Next, Embodiment 1 of the crack detection method will be described with reference to FIG.

今回撮影対象となるコンクリート表面とは異なり、以前に撮影された撮影対象のコンクリート表面において貼付けされたクラックスケールの撮影画像であって、既に蓄積されているクラックスケールの撮影画像をデータベースとして設定しておく。より具体的には、コンクリート表面にクラックスケールを貼付け、CCDカメラ等のデジタルカメラで撮影した撮影画像からクラックスケールのみを抽出してクラックスケールのみの撮影画像を作成し、データベース化する(ステップS10)。   Unlike the concrete surface to be photographed this time, it is a crack scale photographed image that has been pasted on the concrete surface that was photographed previously, and the already accumulated crack scale photographed image is set as a database. deep. More specifically, a crack scale is affixed to the concrete surface, and only the crack scale is extracted from a photographed image photographed by a digital camera such as a CCD camera to create a photographed image of only the crack scale, which is made into a database (step S10). .

このクラックスケールの撮影画像のデータベースには、クラックスケールの最小幅から最大幅までの複数の実寸値が含まれており、さらに、撮影距離やレンズ焦点距離、空間分解能が異なる複数の画像データから構成されるものである。   The crack scale photographed image database contains multiple actual size values from the minimum width to the maximum width of the crack scale, and is composed of multiple image data with different photographing distance, lens focal length, and spatial resolution. It is what is done.

次に、今回撮影対象となっている複数のコンクリート表面の撮影画像をコンピュータに取り込むことにより、入力画像の作成がおこなわれる(ステップS20)。上記するステップ10により、ステップS20の際にクラックスケールをコンクリート表面に貼着する必要はない。   Next, an input image is created by taking in a computer a plurality of photographed images of the concrete surface to be photographed this time (step S20). With step 10 described above, there is no need to stick a crack scale to the concrete surface during step S20.

次に、入力画像とは何らの関係もない、対比する2つの濃度からなる擬似画像に対して、ウェーブレット係数の算定をおこなう。例えば、図4に示すように、コンクリート表面と仮定される背景色a(例えば、背景色のR、G、Bが、255,255,255とする)と、ひび割れと仮定される線分b1〜b5からなる擬似画像のウェーブレット係数を求める。ここで、線分b1〜b5は、線幅が順に1画素(1ピクセル)〜5画素(5ピクセル)まで変化しており、さらに、各線分は、3種類の濃度を備えている(例えば、線分b1では、濃度の濃い順に、b11(黒色)、b12(薄い黒色)、b13(灰色)と変化している)。この擬似画像に対してウェーブレット変換をおこなうことで算定されるウェーブレット係数の鳥瞰図を示したのが図5である。図5において、X軸は線分の幅を、Y軸は線分の色の濃度を、Z軸はウェーブレット係数をそれぞれ示している。この線幅の設定は、最終的に抽出したいひび割れ幅の最大値によって設定すればよい。なお、画素幅ごとに、ひび割れ領域のウェーブレット係数と、ひび割れ領域以外のウェーブレット係数が算定できる。   Next, wavelet coefficients are calculated for a pseudo image having two contrasts that have no relationship with the input image. For example, as shown in FIG. 4, a background color a assumed to be a concrete surface (for example, R, G, B of the background color is assumed to be 255, 255, 255) and line segments b1 to b1 assumed to be cracks. The wavelet coefficient of the pseudo image consisting of b5 is obtained. Here, the line segments b1 to b5 change in order from 1 pixel (1 pixel) to 5 pixels (5 pixels) in order, and each line segment has three types of density (for example, In the line segment b1, it changes to b11 (black), b12 (light black), and b13 (gray) in descending order of density). FIG. 5 shows a bird's-eye view of wavelet coefficients calculated by performing wavelet transform on this pseudo image. In FIG. 5, the X axis indicates the line segment width, the Y axis indicates the color density of the line segment, and the Z axis indicates the wavelet coefficient. The line width may be set according to the maximum crack width to be finally extracted. For each pixel width, the wavelet coefficient of the crack region and the wavelet coefficient other than the crack region can be calculated.

本実施形態では、コンクリート表面と仮定される任意の濃度(階調)と、ひび割れと仮定される任意の濃度(階調)に対応する閾値(ウェーブレット係数)を算定するにあたり、例えば、ひび割れ幅が1画素幅の場合におけるひび割れ領域のウェーブレット係数と、ひび割れ幅が5画素幅の場合におけるひび割れ領域以外のウェーブレット係数との平均値をもって、設定したひび割れ幅範囲内において対象となる階調に対応した閾値としている。この閾値の設定は、勿論任意でかまわない。   In this embodiment, when calculating the arbitrary density (gradation) assumed to be a concrete surface and the threshold value (wavelet coefficient) corresponding to the arbitrary density (gradation) assumed to be a crack, for example, the crack width is Threshold value corresponding to the target gradation within the set crack width range, with the average value of the wavelet coefficient of the crack area in the case of 1 pixel width and the wavelet coefficient other than the crack area in the case of the crack width of 5 pixels. It is said. Of course, this threshold value may be arbitrarily set.

対比する2つの濃度の組み合わせをそれぞれ0〜255の256階調でおこなうことで、図6に示すようなウェーブレット係数テーブルの作成(ステップS40)がおこなわれる。なお、この作業は、図示するフロー位置でなくともよく、例えば、入力画像の作成前であってもかまわない。   A wavelet coefficient table as shown in FIG. 6 is created (step S40) by combining the two densities to be compared with 256 gradations of 0 to 255, respectively. Note that this operation does not have to be performed at the illustrated flow position, and may be performed, for example, before creation of the input image.

入力画像をウェーブレット変換することにより、ウェーブレット画像の作成(ステップS30)がおこなわれる。   A wavelet image is created (step S30) by wavelet transforming the input image.

ウェーブレット画像は、上記するように、各画素が固有のウェーブレット係数を備えた連続量からなるものであり、各画素のウェーブレット係数を対応するウェーブレット係数テーブルのウェーブレット係数(閾値)と比較することにより、2値化画像の作成がおこなわれる(ステップS50)。例えば、任意の画素のウェーブレット係数が、該画素の濃度(ウェーブレット係数テーブルではこの画素濃度はひび割れ濃度に対応する)と、局所領域内の近傍画素の平均濃度(ウェーブレット係数テーブルではこの局所領域内の近傍画素の平均濃度がコンクリート濃度に対応する)で一義的に決定されるウェーブレット係数(閾値)よりも大きな場合は、この画素をひび割れであると判定する。   As described above, the wavelet image is a continuous amount in which each pixel has a unique wavelet coefficient, and by comparing the wavelet coefficient of each pixel with the wavelet coefficient (threshold) of the corresponding wavelet coefficient table, A binarized image is created (step S50). For example, the wavelet coefficient of an arbitrary pixel is the density of the pixel (in the wavelet coefficient table, this pixel density corresponds to the crack density) and the average density of neighboring pixels in the local area (in the wavelet coefficient table, in the local area). If the average density of neighboring pixels is larger than the wavelet coefficient (threshold value) that is uniquely determined by (corresponding to the concrete density), this pixel is determined to be cracked.

それぞれの画素のウェーブレット係数に対して同様の比較をコンピュータ内でおこなうことにより、例えば、黒い画面(コンクリート表面)内に、白い線分(ひび割れ)が描き出された2値化画像が作成され、この2値化画像からさらにノイズが除去される。   By performing the same comparison for the wavelet coefficients of each pixel in the computer, for example, a binary image in which a white line segment (crack) is drawn on a black screen (concrete surface) is created. Noise is further removed from the binarized image.

このノイズの除去方法は、簡易には公知の画像編集ソフトを使用して、ドット部を除去する方法、所定長さ未満の線分を非クラック部として除去するといった方法がある。   As a method for removing noise, there are a method of removing a dot portion using a known image editing software, and a method of removing a line segment having a length less than a predetermined length as a non-crack portion.

また、他の方法として、平滑化処理と輪郭線追跡処理によっておこなう方法がある。平滑化処理では、局所領域内の濃度の平均値(例えば、中央値)を該局所領域内の注目画素の濃度値とすることにより、2値化画像からノイズを除去してひび割れ箇所を絞り込む。この平滑化処理がおこなわれることにより、平滑化画像が作成される。   As another method, there is a method of performing smoothing processing and contour tracking processing. In the smoothing process, the average value (for example, median value) of the density in the local area is set as the density value of the pixel of interest in the local area, thereby removing noise from the binarized image and narrowing the cracked portion. By performing the smoothing process, a smoothed image is created.

次に、平滑化画像に対して輪郭線追跡処理をおこなう。輪郭線追跡処理は、各ひび割れ領域における任意のひび割れ画素を起点とし(第一画素)、例えば、この第一画素から反時計回りに隣接する画素に注目し、この隣接画素(第二画素)がひび割れ画素である場合には第一画素と第二画素を接続する。以後、同様に第二画素、第三画素、…、第n−1画素、第n画素とひび割れ画素の追跡をおこない、該n画素の次に起点となる第一画素がくる場合には、第一画素〜第n画素までを一つのひび割れ箇所(ひび割れライン)と判定する。あるいは、該n画素の次に続くひび割れ画素が存在しなくなった時点で、第一画素〜第n画素を一つのひび割れ箇所(ひび割れライン)と判定する。なお、ひび割れラインの中には、その途中で二股以上に分岐するようなひび割れ形態も含まれる。この次数nの設定は任意であり、第一画素からの追跡数がこの設定された次数n以上の場合をひび割れと判定することにより、ひび割れ抽出画像が作成される。   Next, the contour line tracking process is performed on the smoothed image. The contour tracking process starts from an arbitrary cracked pixel in each cracked area (first pixel), for example, pays attention to a pixel that is adjacent counterclockwise from the first pixel, and the adjacent pixel (second pixel) is In the case of a cracked pixel, the first pixel and the second pixel are connected. Thereafter, similarly, the second pixel, the third pixel,..., The (n−1) th pixel, the nth pixel and the cracked pixel are tracked, and when the first pixel that is the starting point comes after the n pixel, One pixel to n-th pixel are determined as one crack location (crack line). Alternatively, when there is no crack pixel following the n pixel, the first pixel to the nth pixel are determined as one crack location (crack line). In addition, the crack line which branches into two or more branches in the middle is also included in the crack line. The setting of the order n is arbitrary, and a crack extraction image is created by determining that the tracking number from the first pixel is greater than the set order n as a crack.

2値化画像において、ひび割れの中心線で構成され、たとえばひび割れ全体が一画素幅(一ピクセル幅)を有する細線化画像を作成する(ステップS60)。   In the binarized image, a thinned image is formed which is composed of the center line of the crack, for example, the entire crack has one pixel width (one pixel width) (step S60).

このように、ステップS20〜ステップS60をそれぞれの撮影対象のコンクリート表面の撮影画像で実行することにより、コンクリート表面ごとの細線化画像が作成される。   In this way, a thinned image for each concrete surface is created by executing Steps S20 to S60 with the captured images of the concrete surfaces to be imaged.

一方、ステップS10にてデータベース化されたそれぞれのクラックスケールの撮影画像をコンピュータに入力してそれぞれのクラックスケールの入力画像を作成し、それぞれのクラックスケールの入力画像をウェーブレット変換することによってクラックスケールのウェーブレット画像を作成し(ステップS70)、ウェーブレット画像の各画素のウェーブレット係数を対応するウェーブレット係数テーブルのウェーブレット係数(閾値)と比較することによってクラックスケールの2値化画像を作成する。そして、これに細線化処理を実行してその中心線で構成される、クラックスケールの細線化画像を作成する(ステップS90)。   On the other hand, the image of each crack scale stored in the database in step S10 is input to a computer to create an input image of each crack scale, and the crack scale input image is converted by wavelet transformation of each crack scale input image. A wavelet image is created (step S70), and a wavelet coefficient of each pixel of the wavelet image is compared with a wavelet coefficient (threshold value) of a corresponding wavelet coefficient table to create a binary image of a crack scale. Then, thinning processing is executed on this to create a crack-scale thinned image composed of the center line (step S90).

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それぞれのコンクリート表面のひび割れ幅が特定されたら、隣接するコンクリート表面画像の展開図が作成できる(ステップS120)。   If the crack width of each concrete surface is specified, the development of the adjacent concrete surface image can be created (step S120).

なお、図3では、クラックスケールのデータベースからひび割れ幅の推定式の特定までのフローと撮影対象のコンクリート表面の細線化画像の作成までが並行したフロー図となっているが、本発明のひび割れ検出方法は、このフロー図に限定されるものではなく、たとえばステップS10〜ステップS100を先行しておこない、ひび割れ幅の推定式を予め特定しておき、その次に、各撮影対象のコンクリート表面における細線化画像の作成をおこなうフローであってもよい。   In FIG. 3, the flow from the crack scale database to the identification of the crack width estimation formula and the creation of a thinned image of the concrete surface to be imaged are shown in a parallel flow diagram. The method is not limited to this flowchart. For example, steps S10 to S100 are performed in advance, an estimation formula for crack width is specified in advance, and then a thin line on the surface of the concrete to be photographed. It may be a flow for creating a digitized image.

ここで、回帰分析の結果、相関係数が比較的高いクラックスケール画像のみを用いて回帰分析をおこない、ひび割れ幅の推定式を特定するのが望ましい。   Here, as a result of the regression analysis, it is desirable to perform a regression analysis using only a crack scale image having a relatively high correlation coefficient to specify an estimation formula for a crack width.

Figure 0005705711
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(ひび割れ検出方法の実施の形態2)
図7は、ひび割れ検出方法の実施の形態2のフロー図を示したものであり、より具体的には、図3で示す実施の形態1と共通する部分の殆どの図示を省略したものであり、ステップS110以降に新規のステップS130を有する方法である。
(Embodiment 2 of crack detection method)
FIG. 7 shows a flowchart of the second embodiment of the crack detection method, and more specifically, most of the parts common to the first embodiment shown in FIG. 3 are omitted. The method has a new step S130 after step S110.

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[本発明のひび割れ検出方法の精度の検証]
本発明者等は、以下の方法により、本発明のひび割れ検出方法の精度の検証を試みた。
[Verification of accuracy of crack detection method of the present invention]
The present inventors tried to verify the accuracy of the crack detection method of the present invention by the following method.

この検証では、標準的な品質で撮影された画像を例に、本発明によって特定されたひび割れ幅の推定式の精度検証をおこなう。ここで、「標準的な品質で撮影された画像」とは、明るく撮影され、ピントも合っており、目視でもある程度ひび割れを特定できる画像のことであり、単独で回帰分析をおこなうと相関係数が0.85以上に相当する画像のことである。   In this verification, the accuracy of the crack width estimation formula specified by the present invention is verified by taking an image taken with standard quality as an example. Here, “images taken with standard quality” are images that are brightly shot, in focus, and can identify cracks to some extent by visual inspection. When a regression analysis is performed alone, the correlation coefficient Is an image corresponding to 0.85 or more.

図8a,bは、蓄積されている、2枚のクラックスケールを含む画像(それぞれ画像A,画像B)であり、それぞれの画像から抽出されたクラックスケール画像を図8c、dに示しており、さらに、それらの細線化画像を図8e,fに示している。   FIGS. 8a and 8b are stored images including two crack scales (image A and image B, respectively), and the crack scale images extracted from the respective images are shown in FIGS. 8c and 8d. Further, these thinned images are shown in FIGS.

使用したクラックスケールは、その最小幅が0.04mm、最大幅が2.2mmの実寸値を有している。   The crack scale used has an actual size value having a minimum width of 0.04 mm and a maximum width of 2.2 mm.

なお、本発明者等が所有している現在までに蓄積されたクラックスケール画像のデータベースには、撮影距離3.1m〜11.5m、レンズ焦点距離40mm〜175mm、空間分解能0.25mm/画素〜0.62mm/画素で撮影した238枚の画像データが存在しており、このデータベースは随時アップデートするようになっている。   The database of crack scale images accumulated by the present inventors so far includes a shooting distance of 3.1 to 11.5 m, a lens focal length of 40 to 175 mm, and a spatial resolution of 0.25 mm / pixel to There are 238 pieces of image data taken at 0.62 mm / pixel, and this database is updated as needed.

図8e,fより、0.04mm以上の幅のひび割れを検出することが可能である。図9aは、図8cの画像のひび割れ幅の推定値を示した図であり、図9bは、図8dの画像のひび割れ幅の推定値を示した図であり、図9cは、図9a,bの回帰式で推定した結果を同一図面上で比較した図である。   8e and f, it is possible to detect a crack having a width of 0.04 mm or more. FIG. 9a is a diagram showing an estimated value of the crack width of the image of FIG. 8c, FIG. 9b is a diagram showing an estimated value of the crack width of the image of FIG. 8d, and FIG. It is the figure which compared the result estimated by these regression equations on the same drawing.

図9aより、画像A単独のデータから求めた回帰式の相関係数は0.880であり、推定したひび割れ幅とクラックスケールにて計測したひび割れ幅が良好に一致していることが確認できる。   From FIG. 9a, the correlation coefficient of the regression equation obtained from the data of the image A alone is 0.880, and it can be confirmed that the estimated crack width and the crack width measured with the crack scale are in good agreement.

一方、図9bより、画像B単独のデータから求めた回帰式の相関係数は0.899であり、図9aと同様に推定したひび割れ幅とクラックスケールにて計測したひび割れ幅が良好に一致していることが確認できる。   On the other hand, from FIG. 9b, the correlation coefficient of the regression equation obtained from the data of image B alone is 0.899, and the crack width estimated in the same manner as in FIG. 9a and the crack width measured on the crack scale agree well. Can be confirmed.

そして、図9cより、双方が同様の結果となっていることもまた確認できる。   And from FIG. 9c, it can also confirm that both have the same result.

次に、図10a,bで示すように、異なる明るさの下で撮影されたクラックスケールを有する撮影画像に基づくひび割れ幅の推定式の精度の検証をおこなう。   Next, as shown in FIGS. 10a and 10b, the accuracy of the crack width estimation formula based on the photographed image having the crack scale photographed under different brightness is verified.

図10a,bは、蓄積されている、2枚のクラックスケールを含む画像(それぞれ画像C,画像D)であり、それぞれの画像から抽出されたクラックスケール画像を図10c、dに示しており、さらに、それらの細線化画像を図10e,fに示している。   FIGS. 10a and 10b are stored images including two crack scales (image C and image D, respectively), and crack scale images extracted from the respective images are shown in FIGS. 10c and 10d. Further, these thinned images are shown in FIGS.

図10e,fより、0.04mm以上の幅のひび割れを検出することが可能である。図11aは、図10cの画像のひび割れ幅の推定値を示した図であり、図11bは、図10dの画像のひび割れ幅の推定値を示した図であり、図11cは、図11a,bの回帰式で推定した結果を同一図面上で比較した図である。   10e and f, it is possible to detect a crack having a width of 0.04 mm or more. FIG. 11a is a diagram showing an estimated value of the crack width of the image of FIG. 10c, FIG. 11b is a diagram showing an estimated value of the crack width of the image of FIG. 10d, and FIG. It is the figure which compared the result estimated by these regression equations on the same drawing.

画像Cの回帰式の相関係数は0.728、画像Dの回帰式の相関係数は0.481と低いために、推定されたひび割れ幅とクラックスケールにて測定されたひび割れ幅は必ずしも良好に一致しているとは言えない。しかしながら、本発明のひび割れ検出方法によるひび割れ幅の推定式を適用し、画像の均等化処理をおこなって推定したひび割れ幅は、個々の回帰分析と同等以上のひび割れ幅を特定することが実証されている。   Since the correlation coefficient of the regression equation of image C is 0.728 and the correlation coefficient of the regression equation of image D is as low as 0.481, the estimated crack width and the crack width measured at the crack scale are not necessarily good. It cannot be said that it is in agreement. However, it has been proved that the crack width estimated by applying the crack width estimation formula by the crack detection method of the present invention and performing the image equalization process specifies a crack width equal to or greater than the individual regression analysis. Yes.

次に、実構造物である橋梁床版の空間分解能0.8mm/画素と空間分解能0.3mm/画素で撮影したデータに本発明のひび割れ検出方法を適用し、推定精度の検証をおこなった。なお、比較例として、特許文献1で示すひび割れ検出方法を適用して推定されたひび割れ幅を取り上げる。   Next, the crack detection method of the present invention was applied to data photographed with a spatial resolution of 0.8 mm / pixel and a spatial resolution of 0.3 mm / pixel of the bridge floor slab, which is an actual structure, to verify the estimation accuracy. As a comparative example, a crack width estimated by applying the crack detection method shown in Patent Document 1 will be taken up.

図12aは、推定されたひび割れ幅と、クラックスケールで測定されたひび割れ幅が、誤差±0.05mmの範囲内で適中する割合を求めた測定結果を示す図であり、図12bは、推定されたひび割れ幅と、クラックスケールで測定されたひび割れ幅が、誤差±0.1mmの範囲内で適中する割合を求めた測定結果を示す図である。なお、同図において、実施例(高分解能)と実施例(低分解能)は本発明の方法にてひび割れ幅を推定したものであり、比較例は特許文献1で開示の方法を用いて低分解能画像からひび割れ幅を推定したものである。   FIG. 12a is a diagram showing a measurement result obtained by calculating a ratio in which the estimated crack width and the crack width measured at the crack scale are suitable within an error of ± 0.05 mm, and FIG. 12b is estimated. It is a figure which shows the measurement result which calculated | required the ratio which the crack width measured by the crack width and the crack scale is suitable within the range of error +/- 0.1mm. In the figure, the example (high resolution) and the example (low resolution) are obtained by estimating the crack width by the method of the present invention, and the comparative example is a low resolution using the method disclosed in Patent Document 1. The crack width is estimated from the image.

ここで、適中率は、(適中の個数)/(適中の個数+不適中の個数+未検出の個数)×100で算出される。   Here, the appropriateness ratio is calculated by (number of appropriateness) / (number of appropriateness + number of inappropriateness + number of undetected) × 100.

図12a,bより、比較例(特許文献1)は実施例(高分解能(0.3mm/画素)、低分解能(0.8mm/画素)の双方)に比して0.15mm以下のひび割れ幅に対して極端に適中率が悪化することが実証されている。   12A and 12B, the comparative example (Patent Document 1) has a crack width of 0.15 mm or less compared to the example (both high resolution (0.3 mm / pixel) and low resolution (0.8 mm / pixel)). On the other hand, it has been proved that the predictive value is extremely deteriorated.

また、比較例(特許文献1)、実施例ともに、0.2mm以上のひび割れ幅に対しては同様に高い適中率を有することが実証されている。   Moreover, it has been demonstrated that both the comparative example (Patent Document 1) and the example have a high predictive value for crack widths of 0.2 mm or more.

このことより、比較例の方法は0.2mm以上のひび割れ幅に対して良好な適中率を有するものであるのに対して、本発明の方法は0.2mm以上のもののみならず、0.15mm以下のひび割れ幅に対しても高い適中率を有すると言える。   From this fact, the method of the comparative example has a good predictive value for a crack width of 0.2 mm or more, whereas the method of the present invention is not limited to 0.2 mm or more. It can be said that it has a high predictive value even for a crack width of 15 mm or less.

次に、低分解能(空間分解能0.8mm/画素)の撮影画像に対し、ひび割れ測定値0.08mm〜0.3mmについて比較例の方法と本発明の方法によって推定されたひび割れ幅の分布を求めた。図13aは測定値が0.08mmのケース、図13bは測定値が0.1mmのケース、図13cは測定値が0.15mmのケース、図13dは測定値が0.2mmのケース、図13eは測定値が0.25mmのケース、図13fは測定値が0.3mmのケースの図である。   Next, the distribution of crack widths estimated by the method of the comparative example and the method of the present invention is obtained for the crack measurement values 0.08 mm to 0.3 mm for a low resolution (spatial resolution 0.8 mm / pixel) photographed image. It was. 13a is a case where the measured value is 0.08 mm, FIG. 13b is a case where the measured value is 0.1 mm, FIG. 13c is a case where the measured value is 0.15 mm, FIG. 13d is a case where the measured value is 0.2 mm, and FIG. Is a case with a measured value of 0.25 mm, and FIG. 13f is a diagram of a case with a measured value of 0.3 mm.

上記各図より、本発明の方法で推定されたひび割れ幅は、0.08mm〜0.3mmでひび割れ測定値を中心に正規分布しており、誤差も±0.05mm以内に収まっている。   From the above figures, the crack width estimated by the method of the present invention is 0.08 mm to 0.3 mm and is normally distributed around the crack measurement value, and the error is within ± 0.05 mm.

一方、比較例(特許文献1)の方法で推定されたひび割れ幅は、0.15mm以下では測定値よりも0.1mm大きく、0.2mm以上では測定値よりも0.05mm大きくなる傾向を示すことが実証されている。   On the other hand, the crack width estimated by the method of the comparative example (Patent Document 1) tends to be 0.1 mm larger than the measured value below 0.15 mm, and 0.05 mm larger than the measured value above 0.2 mm. It has been proven.

さらに、本発明の方法に関し、空間分解能0.8mm/画素(低分解能)と空間分解能0.3mm(高分解能)にて推定されたひび割れ幅の分布を求めた。図14aは測定値が0.08mmのケース、図14bは測定値が0.1mmのケース、図14cは測定値が0.15mmのケース、図14dは測定値が0.2mmのケース、図14eは測定値が0.25mmのケース、図14fは測定値が0.3mmのケースの図である。   Furthermore, regarding the method of the present invention, the distribution of crack width estimated at a spatial resolution of 0.8 mm / pixel (low resolution) and a spatial resolution of 0.3 mm (high resolution) was obtained. 14a is a case where the measured value is 0.08 mm, FIG. 14b is a case where the measured value is 0.1 mm, FIG. 14c is a case where the measured value is 0.15 mm, FIG. 14d is a case where the measured value is 0.2 mm, and FIG. Is a case with a measured value of 0.25 mm, and FIG. 14 f is a diagram of a case with a measured value of 0.3 mm.

上記各図より、低分解能、高分解能ともに同様の結果が得られており、各ひび割れ測定値に対して正規分布を呈していることが確認できる。   From the above figures, the same results are obtained for both the low resolution and the high resolution, and it can be confirmed that a normal distribution is exhibited for each crack measurement value.

以上、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the scope of the present invention. However, they are included in the present invention.

1…入力画像、2…広域領域、3…局所領域、31…近傍画素、32…注目画素 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input image, 2 ... Wide area | region, 3 ... Local area | region, 31 ... Neighboring pixel, 32 ... Interesting pixel

Claims (3)

複数の撮影対象のコンクリート表面に生じているひび割れの検出をおこなうひび割れ検出方法であって、
前記撮影対象とは異なる撮影対象のコンクリート表面において貼付けされたクラックスケールの撮影画像で既に蓄積されている該クラックスケールの撮影画像をデータベースとして設定しておく第1のステップと、
前記複数の撮影対象ごとに、ひび割れの濃度とコンクリート表面の濃度を擬似的に設定し、対比される2つの濃度に対応したウェーブレット係数を算定するとともに、該2つの濃度をそれぞれ変化させた場合のそれぞれのウェーブレット係数を算定してウェーブレット係数テーブルを作成し、ひび割れ検出対象であるコンクリート表面の撮影画像をコンピュータに入力して入力画像とし、該入力画像をウェーブレット変換することによって撮影対象ごとにそれぞれのコンクリート表面のウェーブレット画像を作成する第2のステップと、
ウェーブレット係数テーブル内において、前記コンクリート表面の濃度と仮定する局所領域内の近傍画素の平均濃度と、前記ひび割れの濃度と仮定する注目画素の濃度に対応するウェーブレット係数を閾値とし、任意の近傍画素における任意の注目画素のウェーブレット係数が閾値よりも大きな場合は該近傍画素における該注目画素をひび割れと判定し、任意の近傍画素における任意の注目画素のウェーブレット係数が閾値よりも小さな場合は該近傍画素における該注目画素をひび割れでないと判定し、局所領域および注目画素を変化させながら注目画素のウェーブレット係数と閾値との比較をおこない、ひび割れ以外のノイズを除去し、さらに細線化処理を実行してその中心線で構成される、撮影対象のコンクリート表面のひび割れの細線化画像を作成する第3のステップと、からなり、
前記データベース中のクラックスケールの撮影画像をコンピュータに入力してクラックスケールの入力画像とし、該クラックスケールの入力画像をウェーブレット変換することによってクラックスケールのウェーブレット画像を作成し、該クラックスケールのウェーブレット画像に対して細線化処理を実行してその中心線で構成される、クラックスケールの細線化画像を作成し、該クラックスケールの細線化画像において、
Figure 0005705711
撮影対象ごとにそれぞれのコンクリート表面のひび割れ幅を特定する第4のステップをさらに備えている、ひび割れ検出方法。
A crack detection method for detecting cracks occurring on the concrete surface of a plurality of photographing objects,
A first step of setting, as a database, a captured image of the crack scale that has already been accumulated in a captured image of a crack scale pasted on the concrete surface of the imaged object different from the imaged object;
For each of the plurality of photographing objects, a crack density and a concrete surface density are set in a pseudo manner, wavelet coefficients corresponding to two contrasted densities are calculated, and the two densities are respectively changed. Each wavelet coefficient is calculated to create a wavelet coefficient table, and a captured image of the concrete surface that is the target of crack detection is input to a computer as an input image, and the input image is subjected to wavelet transform for each shooting target. A second step of creating a wavelet image of the concrete surface;
In the wavelet coefficient table, the average density of neighboring pixels in the local area assumed to be the density of the concrete surface and the wavelet coefficient corresponding to the density of the target pixel assumed to be the crack density are used as threshold values, and in any neighboring pixels If the wavelet coefficient of any pixel of interest is larger than the threshold, the pixel of interest in the neighboring pixel is determined to be cracked, and if the wavelet coefficient of any pixel of interest in the neighboring pixel is smaller than the threshold, The target pixel is determined not to be cracked, the local area and the target pixel are changed, the wavelet coefficient of the target pixel is compared with a threshold value, noise other than cracks is removed, thinning processing is performed, and the center A thin line of cracks on the concrete surface to be photographed, composed of lines A third step of creating an image, composed,
A crack scale photographed image in the database is input to a computer as a crack scale input image, and a crack scale wavelet image is created by wavelet transforming the crack scale input image. A thinning image of a crack scale composed of the center line by executing thinning processing on the crack scale is created, and in the thinning image of the crack scale,
Figure 0005705711
A crack detection method, further comprising a fourth step of specifying a crack width of each concrete surface for each photographing target.
前記回帰分析の結果、相関係数が一定の高さ以上のクラックスケールの撮影画像のみを使用して前記ひび割れ幅の推定式を求める請求項1に記載のひび割れ検出方法。   The crack detection method according to claim 1, wherein as a result of the regression analysis, the crack width estimation formula is obtained using only a photograph image of a crack scale having a correlation coefficient equal to or higher than a certain height. 撮影対象ごとにばらついている撮影画像の品質を一定の基準に基準化するために、
Figure 0005705711
請求項1または2に記載のひび割れ検出方法。
In order to standardize the quality of captured images that vary from subject to subject, based on a certain standard,
Figure 0005705711
The crack detection method according to claim 1 or 2.
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